S "■ 'Pl 'J M jK w' jI f l R ^ Gradbeni vestnik • GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE in MATIČNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SLOVENIJE UDK-UDC 0 5 :6 2 5 ; ISSN 0017-2774 Ljubljana, november 2 0 0 7 , letnik 56, str. 277-304 Izdajatelj: Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije (ZDGITS), Leskoškova 9e, 1000 Ljubljana, telefon 01 52 40 200; faks 01 52 40 199 v sodelovanju z Matično sekcijo gradbenih inženirjev Inženirske zbornice Slovenije (MSG IZS), ob podpori Javne agencije za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije, Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani in Zavoda za gradbeništvo Slovenije Navodila avtorjem za pripravo člankov in drugih prispevkov • Uredništvo sprejema v objavo znanstvene in strokovne članke s področja gradbeništva in druge prispevke, pomembne in zanimive za gradbeno stroko. • Znanstvene in strokovne članke pred objavo pregleda najmanj en anonimen recenzent, ki ga določi glavni in odgovorni urednik. • Besedilo prispevkov mora biti napisano v slovenščini. Izdajateljski svet: ZDGITS: mag. Andrej Kerin izr. prof. dr. Matjaž Mikoš Jakob Presečnik MSG IZS: Gorazd Humar mag. Črtomir Remec doc. dr. Branko Zadnik FGG Ljubljana: doc. dr. Marijan Žura FG Maribor: Milan Kuhta ZAG: prof. dr. Miha Tomaževič Glavni in odgovorni urednik: prof. dr. Janez Duhovnik Sodelavec pri MSG IZS: Jan Kristjan Juteršek Lektorica: Alenka Raič Blažič Lektorica angleških povzetkov: Darja Okorn Tajnica: Anka Holobar Oblikovalska zasnova: Mateja Goršič Tehnično urejanje, prelom in tisk: Kočevski tisk Naklada: 3 000 izvodov Podatki o objavah v reviji so navedeni v bibliografskih bazah COBISS in ICONDA (The Int. Construction Database) ter na httn://www.zveza-daits.si. Letno izide 12 številk. Letna naročnina za individualne naročnike znaša 22,95 EUR; za študente in upokojence 9,18 EUR; za družbe, ustanove in samostojne podjetnike 169,79 EUR za en izvod revije; za naročnike iz tujine 80,00 EUR. VcenijevštetDDV. • Besedilo mora biti izpisano z znaki velikosti 12 pik z dvojnim presledkom med vrsticami. • Prispevki morajo imeti naslov, imena in priimke avtorjev ter besedilo prispevka. • Besedilo člankov mora obvezno imeti: naslov članka v slovenščini (velike črke); naslov članka v angleščini (velike črke); oznako ali je članek strokoven ali znanstven; nazive, imena in priimke avtorjev ter njihove naslove; naslov POVZETEK in povzetek v slovenščini; naslov SUMMARY, in povzetek v angleščini; naslov UVOD in besedilo uvoda; naslov naslednjega poglavja (velike črke) in besedilo poglavja; naslov razdelka in besedilo razdelka (neobvezno);..., naslov SKLEP in bese­ dilo sklepa; naslov ZAHVALA in besedilo zahvale (neobvezno); naslov LITERATURA in seznam lite­ rature; naslov DODATEK in besedilo dodatka (neobvezno). Če je dodatkov več, so dodatki ozna­ čeni še z A, B, C, itn. • Poglavja in razdelki so lahko oštevilčeni. • Slike, preglednice in fotografije morajo biti omenjene v besedilu prispevka, oštevilčene in oprem­ ljene s podnapisi, ki pojasnjujejo njihovo vsebino. Vse slike in fotografije v elektronski obliki (slike v običajnih vektorskih grafičnih formatih, fotografije v formatih ,tif ali .jpg visoke ločljivosti) morajo biti v posebnih datotekah, običajne fotografije pa priložene. • Enačbe morajo biti na desnem robu označene z zaporedno številko v okroglem oklepaju. • Kot decimalno ločilo je treba uporabiti vejico. • Uporabljena in citirana dela morajo biti navedena med besedilom prispevka z oznako v obliki: (priimek prvega avtorja, leto objave). V istem letu objavljena dela istega avtorja morajo biti označe­ na še z oznakami a, b, c, itn. • V poglavju LITERATURA so uporabljena in citirana dela opisana z naslednjimi podatki: priimek, ime prvega avtorja (lahko okrajšano), priimki in imena drugih avtorjev, naslov dela, način objave, leto objave. • Način objave je opisan s podatki: kniiae: založbo, revije: ime revije, založba, letnik, številka, strani od do; zborniki: naziv sestanka, organizator, kraj in datum sestanka, strani od do; raziskovalna poročila: vrsta poročila, naročnik, oznaka pogodbe; zadruge vrste virov: kratek opis, npr. v zaseb­ nem pogovoru. • Prispevke je treba poslati glavnemu in odgovornemu uredniku prof. dr. Janezu Duhovniku na naslov: FGG, Jamova 2,1000 LJUBLJANA oz. janez.duhovnik@fgg.uni-lj.si. V spremnem dopisu mora avtor članka napisati, kakšna je po njegovem mnenju vsebina članka (pretežno znanstvena, pretežno strokovna) oziroma za katero rubriko je po njegovem mnenju prispevek primeren. Pri­ spevke je treba poslati v enem izvodu na papirju in v elektronski obliki v formatu MS WORD in v 8. točki določenih grafičnih formatih. Poslovni račun ZDGITS pri NLB Ljubljana: SI56 02017001 5398 955 Uredništvo Vsebina • Contents Članki • Papers stran 278 prof. dr. Matjaž Mikoš, univ. dipl. inž. grad. UPRAVLJANJE TVEGANJ IN NOVA EVROPSKA DIREKTIVA O POPLAVNIH TVEGANJIH RISK MANAGEMENT AND THE NEW EUROPEAN DIRECTIVE ON FLOOD RISKS stran 286 Igor Čuš, spec., dipl. inž. grad. ČRPALNA HIDROELEKTRARNA KOZJAK PUMPED STORAGE POWER PLANT KOZJAK stran 291 izr. prof. dr. Tomaž Tollazzi, univ. dipl. inž. grad. MONTAŽNO KROŽNO KRIŽIŠČE ASSEMBLED ROUNDABOUT stran 297 asist. dr. Matevž Dolenc, univ. dipl. inž. grad. Robert Klinc, univ. dipl. inž. grad. prof. dr. Žiga Turk, univ. dipl. inž. grad. InfeliGrid - SEMANTIČNA GRID TEHNOLOGIJA ZA PODPORO INŽENIRSKIM VIRTUALNIM ORGANIZACIJAM InfeliGrid - SEMANTIC GRID TECHNOLOGY IN SUPPORT OF ENGINEERING VIRTUAL ORGANISATIONS Novi diplomanti gradbeništva J. K. Juteršek, univ. dipl. inž. grad. Koledar prireditev J. K. Juteršek, univ. dipl. inž. grad. Slika na naslovnici: Montažno krožno križišče v Slovenj Gradcu, foto Aljoša Krivec UPRAVLJANJE TVEGANJ IN NOVA EVROPSKA DIREKTIVA O POPLAVNIH TVEGANJIH RISK MANAGEMENT AND THE NEW EUROPEAN DIRECTIVE ON FLOOD RISKS prof. dr. Matjaž Mikoš, univ. dipl. inž. grad. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Jamova c. 2,1000 Ljubljana matjaz.mikos@fgg.uni-lj.si Strokovni članek UDK 627.51:341.17(4): 699.83 Povzetek | V zvezi z naravnim i in drugimi nesrečami se pogosto uporabljajo raz­ lični strokovni izrazi, kot so nevarnost, tveganje ali ogroženost. Pristop sodobne družbe na tem področju lahko opišem o kot upravljanje tveganj (poim enovano tudi rizični menedžment). Za kaj pravzaprav gre? V prispevku podajam o opise teh izrazov, prikažemo njihove medsebojne odnose in podrobneje predstavimo vsebino upravljanja tveganj z vidika nove evropske direktive o poplavnih tveganjih. Summary I Related to natural and other disasters, different term s such as hazard, risk or specific risk are often used. The modern-day approach to this issue can be described as risk m anagement. W hat is this all about? In this paper, we give a description o f these terms, we show their interrelations and the contents of risk m anagem ent in more details w ith regard to the new European Directive on flood risks. 1 • UVOD Gradbeništvo kot panoga igra pomembno vlogo pri zagotavljanju varnosti ljudi in nji­ hovega imetja, še posebej v primeru delova­ nja naravnih nevarnosti (potres, poplava, snežni plaz, zemeljski plaz). Z naravnimi in drugimi nesrečami se žal prepogosto so­ očamo, ko zaradi nevarnega dogodka najbolj ranljive (izpostavljene) osebe umrejo ali so poškodovane oziroma lastniki imetja in premoženja utrpijo materialno škodo. Po­ droben pregled o naravnih in drugih nesrečah in varstvu pred njimi v Sloveniji je zbran v posebni monografski publikaciji (Ušeničnik, 2002). Podrobnejši pregled o poplavah in zemeljskih plazovih v Sloveniji je podan drugje (Mikoš in ostali, 2004). Seveda vodne ujme niso edina oblika nepo­ sredne nevarnosti. V praksi gre lahko za zelo različne oblike neposredne nevarnosti, kot je nevarnost ob potresu in možni porušitvi ob­ jekta (npr. mnogi starejši objekti v Ljubljani, zgrajeni pred skopskim potresom 26,7.1963 in spremembo zakonodaje), plazovna (lavin­ ska) nevarnost (cesta čez Vršič), poplavna nevarnost v urbanem okolju (npr. v delih Laškega, Celja in na jugozahodnem delu Ljubljane), nevarnost padajočega kamenja, odloma skal in podorov na prometnicah (npr. cesta Kalce-Col, odsek ceste med Podbrdom in Bačo pri Modreju, cesta v Trenti, zasavska cesta). 2 - 0 NEVARNOSTI Zanimiva je primerjava med potresno in poplavno nevarnostjo, saj sta v Sloveniji obe prisotni. Zaradi potresne nevarnosti, kije raz­ lična v različnih delih Slovenije, je po gradbeni zakonodaji nujno novozgrajene objekte pre­ ventivno dimenzionirati na predpisane vred­ nosti pospeška tal, ki ga lahko povzroči potres v določenem območju in s tem dodatno obremeni objekt. Tak računski projektni po­ spešek tal je izražen v deležu zemeljskega težnostnega pospeška g (9,81 m/s2) in je določen za povratno dobo dogodka (potresa) 475 let (P475, www.arso.aov.si/podro~cia/ potresi/podatki/proiektni nospesek tal.ipg). Gradbeniki morajo objekte dimenzionirati tako, da nosilna konstrukcija prenese po- Nevarni dogodek 1 leto 30 let 5 0 let 100 let 4 7 5 let potres P475 0,21 % 6,1 % 10,0% 19,0% 63,4% potres P95 1,05% 27,2% 41,1 % 65,3% 99,3% poplava Qm 0,33 % 9,5% 15,4% 28,4% 79,5% poplava Q,oo 1,0 0 % 26,0% 39,5% 63,4% 99,2% Preglednica 1 • Verjetnost prekoračitve PR (-) nastopa nevarnega dogodka (potres, poplava) z znano povratno dobo T„ (let) v izbranem daljšem časovnem obdobju 7j (let), izračunana po enačbi: PR= 1 -(1 - '\/TR)*T L tresno obtežbo in se ne poruši. Ob tem je treba upoštevati mikrolokacijo in lokalno sestavo tal, na katerih temeljimo objekt. Človek ima torej v protipotresno zgrajenem objektu dobro možnost preživetja, čeprav je objekt ob močnem potresu s povratno dobo 475 let zelo poškodovan (močno poškodovani ali porušeni so nenosilni deli objekta in objekt se mora praviloma nadomestiti). Objekte dimen­ zioniramo tudi na potres s povratno dobo 95 let (Pgs), pri čemer zahtevamo, da so objekti vtem primeru relativno nepoškodovani (škoda je omejena) in ponovno uporabni v kratkem času. Poplavno nevarnost običajno v naseljenih območjih ocenjujemo z dogodkom (po­ plavo) s povratno dobo 100 let (O ?0o). Prikažimo podobnost med obravnavo obeh pojavov še z verjetnostjo, da v določenem obdobju nastopi dogodek, ki po svoji inten­ ziteti preseže dogodek, na katerega dimen­ zioniramo objekte. V preglednici 1 je za različno dolga obdobja prikazana vsotna verjetnost prekoračitve dogodka, na kate­ rega dimenzioniramo objekte. Čeprav gre seveda za stohastične (slučajne) dogodke, lahko sklepamo, da smo v primeru pogostih poplav izpostavljeni manjšemu tve­ ganju, predvsem če objekte gradimo izven dosega poplav s stoletno povratno dobo Q m - Če ne upoštevamo priporočil prostorskega planiranja in vseeno gradimo v poplavnem območju stoletnih poplav in objektov ne di­ menzionirano na poplavno obtežbo, lahko tvegamo v takih objektih tudi bolj kakor pri po­ tresih. To še posebej velja za ekstremne (katastrofalne) poplave (> Qm), ki sežejo na območje, kjer objekti ne izpolnjujejo posebnih pogojev protipoplavne gradnje. V takih pri­ merih je poplavno tveganje večje od potresne­ ga tveganja, saj protipotresna gradnja objek­ tov zagotavlja relativno varnost v objektih do potresa P47s. Morda bistvena razlika je ta, da poplave vse bolj in bolj uspešno napovedujemo in da se je v večini primerov možno pred poplavo pravočasno umakniti iz objektov na varno in rešiti življenje, kar za potrese še ne velja. Zato je tudi toliko po­ membneje izpolniti zahteve protipotresne graditve objektov. Vendar vseeno velja raz­ misliti o prikazani razliki v protipotresni in pro­ tipoplavni gradnji in začeti s poplavami živeti in poplavno tveganje sprejeti in ga obvlado­ vati, in to ne le s tehničnimi ukrepi, saj ti lahko odpovedo pri ekstremnih poplavah (> Q 100) ter ob slabem vzdrževanju in napačnih pred­ postavljenih obtežbah in so škode toliko bolj katastrofalne. Zato tudi odločitev v nekaterih alpskih državah (npr. v Švici), da za oceno poplavne nevarnosti upoštevajo tudi poplave s povratno dobo 300 let (O30o), saj je pre­ ostalo tveganje ali verjetnost prekoračitve v 100 letih kar 28,4 %. 3 * 0 TVEGANJU V slovenskem jeziku se uporablja v zvezi z naravnimi in drugimi nesrečami precejšnje število strokovnih izrazov, kot so na primer hazard, nevarnost, ranljivost, tveganje, rizik, riziko, ogroženost in drugi (Đurović in Mikoš, 2006). Nekateri od izrazov v uporabi so so­ pomenke in se lahko uporabljajo enako­ vredno, nekaterih izrazov pa v strokovnih razpravah morda ne uporabljamo povsem posrečeno. Tako govorimo o upravljanju tvegani (angl. risk management) oziroma rizičnem menedžmentu, čeprav s tveganjem dejansko težje upravljamo, lažje pa ga na primer obvladujemo (angl. risk governance). Sodobna družbena ureditev predpostavlja odgovornost države pri varovanju človeških življenj in materialnih dobrin pred naravnimi nevarnostmi in še posebej naravnimi ne­ srečami. Tako je naravna nevarnost (angl. natural hazard, nem. Naturgefahr) potencial­ nega značaja in vedno nastopa v odnosu z določenim škodnim potencialom. Naravna nevarnost (potres, zemeljski plaz, drobirski tok, snežni plaz) se udejani v naravni ne­ sreči (angl. natural disaster, nem. Natur­ katastrophe), ki ogrozi elemente prostora (ljudi, imetje) in jo spremlja večja ali manjša dejanska škoda. Zaznavanje in odnos posameznika ali skupine posameznikov ter njihov vrednostni sistem so ključ do pravil­ nega razumevanja tveganja (angl. risk, nem. Risiko), ki nastane na konfliktnih območjih med človekom in naravo (slika 1). Konfliktna območja med človekom in naravo imenujemo tudi nevarna območja, ker na njih (občasno) delujejo za človeka in njegovo sp re m em b e sp re m em b e Slika 1 • Nastanek konfliktnih območij med človekom in naravo (prirejeno po (Romang, 2004)) imetje nevarni naravni procesi. V preteklosti je prevladovalo prepričanje, da je možno ne­ varne procese »omejiti« v njihovem delovanju. Šlo je za poskuse, da bi s tehničnimi ukrepi zmanjšali magnitudo nevarnosti v nevarnem območju in včasih tudi spremenili verjetnost nastopa nevarnosti na takem območju. Po­ gosto se je v omejenem času dejansko zmanjšalo nastopanje nevarnih pojavov, toda obenem se je zato v takem, tehnično varo­ vanem območju, povečeval škodni potencial. To je pripeljalo do paradoksa, da seje obseg dejanskih škod ob nastopu naravnih nesreč vseeno povečeval. Zato je pomen pridobila preventiva (angl. prevention, nem. Vorbeu­ gung ali Prävention), ki temelji na principu zmanjšanja škodnega potenciala. Toda ker vseh človekovih dejavnosti ni možno preseliti na varna območja, je treba prevzeti princip obvladovanja tvegani (angl. governance, nem. Risikobeherrschung). Posebej pomem­ ben je pojem preostalega tveaania (angl. rest risk, nem. Restrisiko), kije pri upravljanju tve­ ganj posebej pomembno. Ne gre torej le za obvladovanje sprejemljivega tveganja, tem­ več tudi za preostalo tveganje ob nastopu ekstremnih dogodkov. Tveganje so pričakovane izgube (smrtne žrtve, poškodovanci, škoda na premoženju in motnje v ekonomski dejavnosti) zaradi določene nevarnosti za neko območje in v izbranem časovnem obdobju. Tveganje T je odvisno od treh osnovnih dejavnikov: nevar­ nosti N, ranljivosti R in vrednosti ogroženca V ter ga je možno matematično oceniti kot nji­ hov zmnožek T= N- R -V: - Nevarnost je dogodek ali fizikalno stanje, ki je potencialni vzrok smrtnih žrtev, po­ škodovancev, škode na premoženju, škode na infrastrukturi, izgub poljščin, okoljskih škod, prekinitev poslovanja ali drugih vrst poškodb ali izgub. Magnituda pojava, verjet­ nost njegovega nastopa in razsežnost ter jakost njegovega učinka se lahko spre­ minjajo, čeprav jih je v številnih primerih mogoče predvideti ali oceniti. - Ranljivost je značilnost človeškega obna­ šanja, socialnih in fizikalnih okolij, ki opisuje stopnjo dovzetnosti (ali odpornosti) za učinke naravnih nevarnosti. Ranljivost je določena s kombiniranjem zavedanja o nevarnosti, stanja človeških naselbin in infrastrukture, javne politike in admini­ stracije in organizacijske moči pri obvlado­ vanju nesreč. - Vrednost oarožencev ie vrednost naravnih in družbenih prostorskih elementov ter je stvar subjektivne presoje ali objektivnega ekonomskega vrednotenja. Zmnožek nevarnost N in ranljivost R iz enačbe T = N ■ R ■ V imenujemo tudi speci­ fično tveaanie ali ogroženost (angl. specific risk, nem. spezifisches Risiko), zmnožek ran­ ljivosti R in vrednosti ogroženca V pa škodni potencial (angl. damage potenfial, nem. Schadenspotentiai). Odločitev, da človek (ogroženec) tvega in sprejme tveganje, imenujmro tveganost ogroženca, podobno kot lahko govorimo na primer o tveganosti naložbe za investitorja. Na videz paradoksalna situacija se pojavi, kadar obstoji dejanska nevarnost in objektiv­ na ogroženost, vendar tveganosti ni. Do tega pride, če npr. lastnik potresno ali poplavno zavaruje svoj objekt, ki je na potresnem ali poplavnem območju objektivno ogrožen, sub­ jektivne tveganosti pa za lastnika ni, saj kljub nesreči (z izključno materialno škodo), tj. ude­ janjeni objektivni ogroženosti, lastnik dobi povrnjeno materialno škodo. Torej je tvega­ nost ogroženca (objekta) za lastnika z mate­ rialnega stališča nična. Zakaj? Ker je nastalo dejansko škodo pokrila zavarovalnica iz pri­ spevka drugih zavarovancev, ki niso uveljav­ ljali zavarovalne police. Opisani primer lepo pokaže, da je zavarovalništvo lahko le dober način razpršitve tveganja, če ne deluje obe­ nem tudi preventivno. Višja kot je višina zava­ rovalne police za potresno ali poplavno zava­ rovanje (npr. na novo vrednost), bolj bo lastnik razmislil, ali ne tvega (ekonomsko gledano) preveč, da je lastnik (in prebiva) v takem ob­ jektu. Iz definicije tveganja (enačbe) T = N - R - V je razvidno, da je za zmanjšanje tveganja treba zmanjšati bodisi nevarnost ali škodni poten­ cial bodisi oboje hkrati. Optimizacija teh razmerij sledi principu koristi in stroškov (angl. cost - benefit) in je odvisna od stopnje sprejemljivega tveganja. Ta kategorija je močno odvisna od vrednostnega sistema posameznika ali skupine posameznikov (dela družbe) in zato sprejemljivo tveganje določa­ mo znotraj procesa vrednotenja tveaania (angl. risk analysis, nem. Risikoanalyse). Če je dejansko tveganje večje od sprejemljivega, je treba zmanjšati nevarnost, ranljivost in/aii vrednost ogroženca v obsegu, da se dejansko tveganje izenači s sprejemljivim tveganjem. Obvladovanje tveganja, ki je osnovni namen tovrstnega upravljanja, je lahko: - preventivno (z zmanjšanjem verjetnosti nastopa nevarnosti ali škod na raven spre­ jemljivega tveganja), - reaktivno (z ukrepanjem ob naravni ne­ sreči) ter - neaktivno (s preprosto ohranitvijo in nad­ zorom statusa quo). V smislu preventivnega obvladovanja tvega­ nja lahko država zaradi varovanja ljudi in premoženja na nevarnih območjih popol­ noma prepove dejavnost, npr. gradnjo objek­ tov na poplavnih območjih, kar bo v skladu s posebnim pravilnikom o njihovem določanju (MOP, 2007). V Švici so na primer precej pred nami, saj so že pripravili posebna strokovna priporočila za zagotavljanje poplavne varno­ sti na vodotokih (BWG, 2001), obenem pa so posamezni kantoni že začeli izdelovati po­ drobne strokovne podlage, ki se uporabljajo v postopku podeljevanja gradbenih dovoljenj (FNG, 2004). Možna pa je tudi rešitev, da država odločitev o tem prepusti posamezniku in njegovemu raz­ umevanju sprejemljivega tveganja ob upošte­ vanju predpisanih pogojev za gradnjo. Starih srednjeveških mest ob večjih evropskih rekah (npr. Köln, Passau) ni smiselno preseliti, treba se je prilagoditi poplavam in se naučiti z njimi živeti ob čim manjših škodah. V takih razme­ rah postaja pomembno zgodnje opozarjanje na nevarne dogodke, kot so poplave. V vsakem primeru igra pomembno vlogo tudi preostalo tveganje. 4 • VODNA UJMA 18. SEPTEMBRA 2 0 0 7 Kako zares lahko gre, ko se zgodi naravna nesreča, je 18. septembra 2007 znova poka­ zala vodna ujma. Vzrok vodne ujme je bil v izrednih kratkotrajnih intenzivnih nalivih v re­ lativno ozkem pasu, ki je dobro viden na po­ snetku meteorološkega radarja tega dne (slika 2). Posledica teh nalivov so bile hudo­ urniške poplave in poplave zalednih voda ter lokalno omejene splazitve zemljine in posamezni usadi. Pri hudourniških poplavah se srečujemo z večfaznimi tokovi (slika 3), kjer ne nastopa le voda, temveč je v poplavni vodi na površini še plavljen les (plavje), po dnu se premeščajo rinjene plavine (bolj grob erozijski drobir), v vodi pa je obilna količina lebdečih plavin (bolj Slika 2 • Radarska slika odboja na dan 18 .9 .2 0 0 7 ob 10.00 UCT, ki kaže na intenzivne padavine v ozkem pasu od zahoda na severovzhod Slovenije, v katerem je ta dan prišlo do največje škode droban erozijski drobir). Po površini odteka- delce zemljine, ki zaradi velike pretočne hitro- joča padavinska voda na svoji poti v manjše sti vode ostanejo v vodi v lebdečem stanju, erozijske jarke in hudournike na površini spira Z zbiranjem voda se povečuje količina in Slika 3 • Razvrstitev masnih gibanj trdne snovi (zemljine, kamnine, erozijskega drobirja) glede na vsebnost vode oziroma delež trdne snovi (povzeto po (Coussot in Meunier, 1996)). Tretja faza je pogosto še les. Primeri podorov so znani po potresih v Posočju leta 1998 in 2004, drobirski plaz je bil dogodek 15 .11 .2000 naStožju, ki se je 17 .11 .2000 preoblikoval v drobirski tok, ki je zasul Log pod Mangartom. Blatni tokovi so spremljevalec zemeljskega plazu Slano Blato ob močnem deževju in tečejo po strugi Grajščka skozi Lokavec. Zasičeni dvofazni prodonosni tokovi so pogosti ob intenzivnih nalivih, veliko se jih je razvilo v zadnjem deževju 18 .9 .2 0 0 7 , npr. v strugi hudournika Davča, eden pa je deloma zasul Zali Log tudi hitrost vode, ki začne erodirati v globino in odnašati erozijski drobir (zemljine) bistveno večjih velikosti. Predvsem v erozijskih jarkih in manjših pobočnih hudournikih (vzdolžni padec >10% ) se lahko struge poglobijo za meter in več in s seboj voda prinese na cesto ali v strugo glavnega hudournika velike količine drobirja. Marsikdaj je za zasuto cesto kriv hudournik, ki je na cesto naplavil erozijskih drobir in na njej ustvaril manjši vršaj. Takrat ne moremo govoriti o plazu, ki je zasul cesto, razen če ni ob cesti viden manjši zemeljski usad ali splazitev, kije zasula cesto. V večjih hudournikih (vzdolžni padec <10 %) se poglabljanju pridruži še bočno erodiranje brežin. Drobirski tokovi so oblika masnega gibanja sedimentov, ki se lahko razvijejo na pobočju ali v strugi hudournikov. Zanje je značilna več- faznost toka (voda, sediment, humus, vege­ tacija) in pulzirajoče gibanje z oblikovanim strmim čelom. Drobirski tokovi so lahko zelo različne gostote in predstavljajo vmesni pojav med počasnim gibanjem relativno suhega ze­ meljskega plazu in hitrim gibanjem hiperkon- centriranega (prezasičenega) toka mešanice vode in sedimenta, značilnega za strme hudo­ urniške struge. Drobirske tokove lahko delimo na grobozrnate gruščnate tokove in drobno­ zrnate blatne tokove. Hudourniški ali naplavinski (aluvialni) vršaj je posebna površinska geomorfološka oblika, ki se oblikuje na prehodu iz strme hudourniške struge v položnejše in širše dolinsko dno. Zaradi zmanjšanja premestitvene zmoglji­ vosti toka vode v hudourniku ob zmanjšanju njegovega vzdolžnega padca se iz toka izlo­ čijo bolj groba zrna hudourniških plavin, ki tvorijo vršaj. Zaradi spreminjanja položaja hudourniške struge na vršaju se običajno vršaj oblikuje v obliki stožca. V Sloveniji vršaje lahko oblikujejo ne le hudourniški tokovi, ki nasipavajo položnejše hudourniške vršaje, temveč tudi drobirski tokovi, ki oblikujejo bolj strme drobirske vršaje, sestavljene iz bolj grobega erozijskega drobirja. Hudournik Davča (desni pritok Selške Sore) je na skupni dolžini nekaj kilometrov močno poškodoval (slika 4) ali povsem odplavil cesto (sliki 5 in 6), ki je bila speljana ob hudo­ urniku. Lokalno seje struga poglobila tudi za več metrov in ves material z dna seje preme­ stil v dolinske dele hudournika. Na hudourniku Davča je na nekaj mestih na­ stala lokalna zamašitev prereza, ko je hudo­ urnik nekaj časa za tako oviro naraščal, ustva­ ril lokalno jezero in v njem odlagal dotekajoči erozijski drobir. Nato je uspel preliti ali delno Slika 4 • Močno poškodovana cesta ob hudourniku Davča, kjer je spodkopalo temelje obrežnega podpornega zidu, poglobilo strugo hudournika in poškodovalo dovodni cevovod za MHE (foto: avtor, 2 2 .9 .2 0 0 7 ) Slika 5 • Porušeni most na cesti ob hudourniku Davča (foto: avtor, 2 2 .9 .2 0 0 7 ) porušiti oviro in še bolj silovito kreniti v dolino. S tako povečanim pretokom je imel hudournik večjo razdiralno moč, ki je nato pod lokalno zamašitvijo porušila dno in močno poškodo­ vala brežine in cesto. Naravna hudourniška struga Davče poteka po različno širokih delih in kjer se struga zoži (soteska, tesen), nastane nad lokalno zožitvijo zajezitev in dvig gladine. Podobno lahko nastane začasna zajezitev na sotočju s stranskim pritokom, ki v hudournik prinese veliko plavin in dvigne dno glavne struge. Žal pogosto pride do lokalnih zamašitev ob mostovih, kjer prenizko postavljena kon­ strukcija in mostna ograja ulovi na površini plavajoči les, ki se na začetku poplave hitro zagozdi in prepreči prosto odtekanje. Del lesa se je znašel v poplavni vodi, ko je voda erodirala brežine in odtrgala raščena drevesa in grmovje. Mnogo več lesa, pred­ vsem v hudourniku, se je znašlo tam, ker je voda sprala zapadli gnili les (debla, veje). Vzrok je v intenzivnem zaraščanju slovenske krajine z gozdnatostjo prek 60 % in razdrob­ ljenosti lastništva. Prav tako se je v hudour­ niku znašlo kar precej žaganega lesa, priprav­ ljenega za spravilo in odloženega blizu vode, ki ga je narasla voda odnesla. Take razmere zahtevajo od hidrotehnikov, da bomo morali ob rečnih in hudourniških poplavah računati, da bodo vode lokalno precej višje ob isti koli­ čini padavin. Take zelo realne razmere mo­ ramo ustrezno upoštevati pri hidravličnih računih: ali s povečano hrapavostjo ali, še bolje, v obliki lokalnih izgub tam, kjer obstaja realna nevarnost, da lahko ob visoki vodi pride do zamašitve z vejevjem in drugim lesnim plavjem. Torej smo dobili zelo nazoren primer, da poplavne kote niso le stvar količine vode (pretoka), temveč tudi količine plavja, ki ustvarja zajezitev, dviga vodo in povzroča prelivanje. Voda v Kropi je po cestišču drla precej višje od vode v sami regulirani strugi. Odložene plavine v dnu hudournika Davča kažejo, da se je lokalno dno hudournika za­ radi velikih količin rinjenih plavin dvignilo inje bila že zato poplavna kota višja, kakor bi bila ob manjši količini plavin. Posledice poplave so odvisne ne le od količine padlega dežja, temveč od interakcije večfaznega toka z vsemi spremljajočimi pojavi in tudi vplivom človeka na njihov potek. Prve ocene neposredne škode so po 10 dne­ vih govorile o škodi prek 260 milijonov evrov. Poškodbe niso bile le na stanovanjskih in industrijskih objektih (kot npr. v Železnikih), temveč tudi na prometni in vodni infrastrukturi. Iz slikovnega prikaza lahko dobro vidimo, da poškodbe ni povzročila le čista voda, temveč večfazni tok hudourne vode, kjer voda na površini ali na čelu poplavnega vala vali različno plavje (drevje, vejevje) in obenem s seboj premešča velike količine plavin (zemljin, kamnin, erozijskega drobirja). V alpskem svetu prevladuje tak pristop k va­ rovanju pred delovanjem vodnih ujm (FNG, 2004); pri katerem ukrepi po prioritetah pa­ dajo v naslednjem vrstnem redu: 1) preventivna vloga prostorskega načrtova­ nja, 2) vzdrževanje obstoječih varovalnih objektov in ureditev, 3) nega varovalnih gozdov, 4) gradnja novih varovalnih objektov in na­ prav, 5) krepitev zaščite in reševanja za primere naravnih nesreč. Razvoj poselitve v Sloveniji v zadnjih desetletjih, kije posegel v poplavna območja in na pogojno stabilna zemljišča, ter zelo gosta cestna in komunalna infrastruktura sta zelo povečala škodni potencial. Ker niso bili sprejeti ustrezni standardi gradnje, kakor to velja npr. na področju potresnovarne grad­ nje objektov, so objekti ranljivi in je škoda večja, kakor bi lahko bila. Vzrok katastrofalnih posledic je nadalje ta, da ne vzdržujemo že zgrajenih varovalnih objektov (vodna infra­ struktura, namenjena varstvu pred škodljivim delovanjem voda v javno korist), v katere smo v preteklosti vložili velika finančna sredstva in se je njihova funkcija zaradi pomanjkljivega vzdrževanja razvrednotila. Svoje je nedvomno prispevalo tudi stanje v slovenskih gozdovih, ki so vse bolj zanemarjeni, zaradi česar ob močnih nalivih voda v hudournike odplavi obilne količine lesa. Nujno bi bilo v pasu ne­ posredno ob erozijskih jarkih in ob hudourni­ ških strugah počistiti gozdove, da ne bi plavje zamašilo prepustov, premajhnih mostnih odprtin in dvigalo gladine že tako naraslih rek. Ker je gozdnatost Slovenije presegla 60 %, s širjenjem gozdnega pokrova nimamo več ve­ liko možnosti na ta način povečevati varnosti dolin. Če gremo po prej navedeni prioritetni lestvici ukrepov naprej, sledi kot vzrok pre­ malo intenzivna gradnja tistih tehničnih reši­ tev, ki bi lahko omilile posledice besnenja narave. Če smo na področju zaščite in reše­ vanja dokaj dobro organizirani, je nujno vsaj izboljšati sistem zgodnjega opozarjanja ob napovedani možnosti katastrofe in zagotoviti boljše strokovno koordiniranje dela enot ci­ vilne zaščite In gasilcev. 5 • EVROPSKA POPLAVNA DIREKTIVA Poplave so v Evropi po letu 1998 zahtevale že prek 700 smrtnih žrtev in povzročile prek 25 milijard evrov ekonomske zavarovane škode. Vse bolj postaja jasno, da moramo omejiti poplavno tveganje in z njim povezane gospodarske škode. Če porečij ne bomo upravljali v ustrezno smer, bo vedno več ljudi živelo in delalo na poplavnih ravnicah. To bo posledično zmanjšalo zmogljivost poplavnih območij, da po naravni poti zadržujejo poplavne vode. Čeprav so poplave naravni pojav in jih popolnoma ne moremo preprečiti, lahko jasna in dolgoročna strategija uprav­ ljanja poplavnega tveganja obrne trend po­ večevanja poplavnih škod. Tudi podnebne spremembe naj bi vse bolj vodile k bolj inten­ zivnim neurjem in dvigovale morsko gladino. V Evropi lahko pričakujemo, da se bodo brez ustreznega ukrepanja v prihodnjih desetletjih poplavne škode le povečevale. Poudarek pri upravljanju poplavnega tveganja mora biti na preventivi in prilagajanju gradbenih posegov tej nevarnosti, kar je ugotovila tudi posebna analiza Alpske konvencije o naravnih nesre­ čah, ki so prizadele dele Evrope po letu 1998 (ARE, 2003). Po izrednih poplavah, ki so leta 2002 pri­ zadele dele Evrope, se je leta 2004 začela pripravljati posebna direktiva o poplavnih tve­ ganjih tudi kot nadgradnja evropske direktive o vodah (2000) kot temelja evropske politika varstva voda. Nova direktiva Evropskega par­ lamenta in sveta o ocenjevanju in upravljanju poplavnih tveganj (2007) tako določa v postopkovnem smislu 3 korake za svojo uveljavitev: 1. Predhodna ocena poplavnega tveganja (do 22.12.2011) 2. Karte poplavnega tveganja (do 22. 12. 2013) 3. Načrti upravljanja poplavnega tveganja (do 22.12.2015). Vsebina posameznih elementov poplavne direktive je: 1. Predhodna ocena poplavnega tveganja - izvede se tam, kjer obstaja danes ali v prihodnosti pomembno potencialno poplavno tveganje. Ta korak pri uveljavitvi poplavne direktive omogoča, da se določijo območja, kjer tega poplavnega tveganja ni, in jih tako izločiti iz nadaljnje obravnave. Omenjena predhodna ocena poplavnega tveganja ob­ sega najmanj naslednje korake: - karte vodnih območij z mejami porečij, pod- povodij in, kjer je to nujno, tudi pripadajočih obalnih območij, pri čemer te karte prika­ zujejo topografijo in rabo tal; - opis poplav, ki so se dogodile v preteklosti; - opis poplavnih pojavov in njihove občut­ ljivosti za spremembe, vključno z vlogo poplavnih območij kot naravnih retencij za poplave in prikaz poplavnih tokov danes in v prihodnosti; - opis razvojnih načrtov, ki bi imeli za po­ sledico spremembo rabe tal ali premik prebivalstva in porazdelitve ekonomskih aktivnosti s posledičnim povečanjem po­ plavnega tveganja na samem območju ali na dolvodno oziroma gorvodno ležečih območjih; - oceno verjetnosti prihodnjih poplav na podlagi hidroloških podatkov, vrst poplav in napovedanega vpliva podnebnih spre­ memb in trendov spremembe rabe tal; - napoved ocenjenih posledic poplav na človekovo zdravje, okolje in ekonomsko aktivnost ob upoštevanju dolgoročnega razvoja, vključno s podnebnimi spremem­ bami. 2. Karte poplavnega tveganja - upoštevajoč možne izjeme, kijih določi predhodna ocena poplavnega tveganja, se poplavno tveganje kartira za porečja in podpovodja s pomemb­ nimi potencialnimi tveganji poplavljanja z na­ menom, da; - povečamo zavedanje vjavnosti; - podpremo proces določanja prednostnega vrstnega reda, opravičujemo in določimo cilje investicij ter razvijamo trajnostne poli­ tike in strategije; - podpremo načrte upravljanja poplavnih tve­ ganj, prostorsko planiranje in načrte zaščite in reševanja. Če karte, ki ustrezajo zahtevam direktive za porečja in obalne predele že obstajajo, čla­ nice lahko take karte uporabijo za izpolnitev direktive. Poplavne karte naj pokrivajo geografska pod­ ročja, ki so lahko poplavljena v skladu z naslednjimi scenariji; - poplave z veliko verjetnostjo (možna po­ vratna doba enkrat vsakih 10 let), - poplave s srednjo verjetnostjo (možna po­ vratna doba enkrat vsakih 100 let), - poplave z majhno verjetnostjo (ekstremni dogodki). Za vsak scenarij se pokažejo naslednji ele­ menti: - zamišljene pretočne globine, - pretočna hitrost, kjer je to primerno, -obm očja , ki so lahko podvržena bočni eroziji in odlaganju drobirskih tokov. Karte poplavnih škod naj prikazujejo poten­ cialno škodo, povezano s poplavami po posameznih scenarijih in naj se prikazujejo glede na: 1 - število potencialno prizadetih prebivalcev, - potencialno ekonomsko škodo na območju, - potencialno škodo v okolju. 3. Načrti upravljanja poplavnega tveganja - upoštevajoč možne izjeme, kijih določi pred­ hodna ocena poplavnega tveganja, se načrti upravljanja poplavnega tveganja razvijejo in izvedejo na nivoju porečja/podpovodja z namenom, da se zmanjša in upravlja poplavno tveganje. Ti načrti bodo obsegali analizo in oceno poplavnega tveganja, določitev stopnje varstva ter prepoznavanje in uresničitev trajnostnih ukrepov ob uporabi solidarnostnega principa: da problemov ne prelagamo na gorvodna ali dolvodna ob­ močja (predvsem velja to za mednarodna porečja) in po možnosti pripomoremo k zmanjšanju poplavnih tveganj na gorvodnih in dolvodnih območjih. Vsi deležniki morajo dobiti možnost aktivnega sodelovanja pri razvoju in novelaciji načrtov upravljanja poplavnega tveganja. Ocene tveganja, karte in načrti morajo biti javno dostopni. Omenjeni 3 koraki se po prvem sprejetju ponavljajo vsakih 6 let, da bi s tem zagotovili upoštevanje dolgoročnih razvojnih sprememb. Načrti upravljanja poplavnega tveganja naj obsegajo ukrepe za zmanjšanje verjetnosti poplavljanja in njenih potencialnih posledic. Načrti bodo obravnavali vse faze krogotoka upravljanja poplavnega tveganja (slika 7), vendar se bodo posebej osredotočili na preventivo (tj. preprečevanje poplavnih škod z izogibanjem gradnji stanovanjskih stavb in industrije v današnjih in bodočih poplavno ogroženih območjih ali s prilaga­ janjem prihodnjega razvoja poplavnemu tveganju), varstvo (z ukrepanjem v določenih območjih za zmanjševanje verjetnosti poplav in/ali delovanja poplav, kot je z obnovitvijo poplavnih ravnic in mokrišč) in pripravljenost (npr. podajanje navodil javnosti, kako se obnašati v primeru poplave). Vrednotenje nevarnosti in tveganja Obnov* - Opceaijanje - Informiranje Pripravljenost: - Organizacija - Načrtovanje zatočišč - Načrtovanje razvoja - Zavarovanja Preventiva: - Prostoisko planiranje - Tehnični okrepi - Biološki ukrepi % Intervenes: - Alarmiranje / t - Reševanje - Obramba pred škodo - Informiranje/navodih za ravnanje Ponovna vzpostavitev: - Zasilna obnova - Oskrba in odstranitev odpadkov - Transportni sistemi - Komunikacije - Financiranje Rekonstrukcija: - Trajna obnova - Rekonstrukcija - Povečanje odpornosti - Financiranje Slika 7 • Koncept celostnega upravljanja tveganj kot stalnega krogotoka, ki ga zaznamujejo nevarni naravni dogodki (nesreče) (povzeto po www.naturgefahren.ch) 6 • NOVI IZZIVI Za sodobno obvladovanje tveganj na pod­ ročju naravnih nevarnosti predlagamo usta­ novitev slovenske platforme za naravne ne­ sreče. Ta naj, podobno kot Slovenski komite za vprašanja spremembe podnebja fwww. nnv.si/m op/kdosm o/delovnate lesa.htm t. na ravni države usklajuje delovanje na področju vseh segmentov upravljanja tve­ ganj (glej sliko 7). Upravljanje tveganj naj bo usmerjeno v obvladovanje tveganj na dogovorjenem sprejemljivem nivoju, saj popolna odprava nevarnosti v splošnem ni možna. Pri delu platforme naj ob pristojnih državnih organih (npr. Uprava RS za zaščito in reševanje MO, Agencija RS za okolje MOP, Inštitut za vode RS, druga resorna ministr­ stva) sodelujejo še raziskovalno-strokovne ustanove (univerze, raziskovalni inštituti, SAZU, IAS). Delo platforme naj bo predvsem posvetovalno in usmerjevalno, interdiscipli­ narno in naj temelji na obstoječih ustanovah. Njena naloga je tudi spodbujanje močnej­ šega povezovanja slovenske stroke na tem področju v mednarodnem raziskovalnem in strokovnem prostoru, pri izmenjavi izkušenj in primerov dobre prakse ter s tem pomoč pri usklajevanju pobud in nove evropske direk­ tive o ocenjevanju in upravljanju poplavnih tveganj (po nekem naključju sprejete prav na dan zadnje vodne ujme v Sloveniji, 18. 9. 2007) ter evropske direktive o varstvu tal (prsti), ki je v pripravi in kjer sta kot dejavnika tveganja za tla omenjena tudi erozija in po­ tresi. 7 •LITERATURA ARE, Natural hazards and the Alpine Convention, Bundesamt für Raumentwicklung (ARE), Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommu­ nikation (UVEK), Bern, 51 str., 2003. BWG, Hochwasserschutz an Fliessgewässern, Wegleitung des BWG, Bundesamt fuer Wasser und Geologie, Biel, 72 str., 2001. Coussot, R, Meunier, M., Recognition, classification and mechanical description of debris flows, Earth-Science Review, letnik 40 ,209-227,1996. Đurović, B., Mikoš, M., Ali smo ogroženi kadar tvegamo? - pojmi in izrazje teorije tveganj zaradi naravnih nevarnosti = Are we under threat when we risk? - notions and terminology of risk theory due to natural hazards, Geologija, letnik 49, št. 1,151-161,2006. FNG, Naturgefahren berücksichtigen im Rahmen von Baubewilligungen, Fachkomission Naturgefahren FNG, Amt für Wald und Energie, Kanton, Nidwalden, 20 str., 2004. Mikoš, M„ Brilly, M., Ribičič, M., Poplave in zemeljski plazovi v Sloveniji = Floods and Landslides in Slovenia, Acta hydrotechnica, letnik 22, št. 37, 113-133,2004. MOP, Pravilnik o metodologiji za določanje območij, ogroženih zaradi poplav in z njimi povezane erozije celinskih voda in morja, ter o načinu razvrščanja'zemljišč v razrede ogroženosti, Uradni list RS, št. 60,8375-8386,2007. Romang, H., Wirksamkeit und Kosten von Wildbach-Schutzmassnahmen, Geographica bernensia, Geographisches Institut der Universität Bern, Bern, 2004. Ušeničnik, B„ Nesreče in varstvo pred njimi, Uprava Republike Slovenije za zaščito in reševanje, Ministrstvo za obrambo, Ljubljana, 569 str., 2002. ČRPALNA HIDROELEKTRARNA KOZJAK PUMPED STORAGE POWER PLANT KOZJAK Igor Čuš, spec, dipl. inž. grad. Dravske elektrarne Maribor Strokovni članek UDK 621.311.214 + 627.8 Povzetek | Slovenska energetska poraba preteklih letter napoved porabe električne energije je prevelika. Prevelika so odstopanja med trendom porabe in zagotavljanjem novih zmogljivosti. Napoved porasta porabe električne energije za obdobje 2007-2023 ter napoved povečevanja energetskih kapacitet ni ugodna. V Sloveniji pa še obstajajo možnosti in obveznosti energetske izrabe voda, kar narekuje tudi nacionalni energetski program zagotavljanja električne energije. Dravske elektrarne Maribor (DEM) tako nameravajo na hribovju Kozjaka na levem bregu Drave zgraditi črpalno hidroelektrarno (ČHE), ki bo delovala v okviru verige hidroelektrarn na Dravi. Sedanja izraba Drave predstavlja verigo osmih elektrarn od Dravograda do Ormoža. Načrtovana ČHE je tako smiselno nadaljevanje energetske izrabe te reke v okvirih podeljene koncesije. Nove tehnologije, ideje in možnosti na področju energetike so ključnega pomena za načrtovanje bodoče oskrbe z energijo. To pa je možno zagotoviti z nadaljnjim tehnološkim in organizacijskim razvojem na področju izvajanja projektov proizvodnje električna energije. Summary | Based on the electric power consumption in Slovenia in the recent years and considering its projection for the future, it is obvious that for the period 2007-2023 there is a considerable gap between the trend of consumption and the planned provision of new supply capacities. There are, however, still some possibilities to additionally increase the electric power generation by using the available water potential, as also required by the National Energy Plan. So, the company Dravske elektrarne Maribor (DEM) is planning to construct a pumped storage hydroelectric power plant (PSHPP) on the left side of the Drava on the Kozjak hill range. This power plant is going to operate within the framework of the Drava river power plants chain, which consists of eight power plants from Dravograd to Ormož. The planned PSHPP is a reasonable extension of the use of this river for electric power generation within the framework of the obtained concession. New technologies, ideas and possibilities in the field of power generation and supply are of key importance for the planning of the future power supply capacities. This can be assured by further technological and organizational development in the field of implementation of electric power generation projects. 1 • UVOD - KONCEPT IZVEDBE PROJEKTA - ČHE IN OKOLJE Namen ČHE je, da bo proizvajala najkvali­ tetnejšo vršno energijo v času dnevnih konic, bo pa tudi pomembna za potrebe hitre rezerve v elektroenergetskem sistemu ter za sisteme primarne in sekundarne regulacije ter regu­ lacije napetosti. Optimizacije instalirane moči objekta kažejo smiselnost izgradnje ČHE z močmi agregatov ca. 2 x 220 MW. Za elek­ trarno takih moči je tehnično primerno, da se vključi in predaja energijo v 400 kV omrežje. Projekt prinaša Dravskim elektrarnam Maribor konkurenčno prednost in dodano vrednost, saj je usklajen z vidika cilja povečanja ener­ getske izrabe reke Drave. Načeloma je pri umeščanju hidroenergetskih objektov v prostor ob znanih in opredeljenih vplivih na okolje potrebno upoštevati optimalno razmerje med koristmi in škodo. Ob vseh pri­ stopih izvedbe energetskih objektov je potrebno upoštevati finančne koristi investitorja ter okolj­ ske škode, ki jih objektivno ni možno vrednotiti. Nove tehnologije ter tehnična in organizacijska ustvarjalnost nam omogočajo zmanjšanje vplivov na okolje. DEM si niso nikoli lastile reke Drave. Podpiramo tudi prizadevanja za raz- ličnostno izrabo reke drugih uporabnikov. Koncipiranje in snovanje novih objektov mora upoštevati takšne tehnološke rešitve, da je po­ stavitev elektrarn v prostor in vpliv na okolje zmanjšan in nadzorovan. Projekt izvajamo s sprejemanjem takih od­ ločitev, ki bodo v prihodnje imele pozitivne posledice za izvedbo projekta in njegovo postavitev v prostor na okolje. Največja bo stopnja usklajevanja aktivnosti projekta med državnim prostorskim načrtom in zunanjimi vplivi na projekt. Vsi ti vplivi se izkazujejo kot tveganja. Tveganja ogrožajo vsak projekt, še posebej pa velike, tehnično kompleksne projekte, kakršna je črpalna hidroelektrarna, za katere so značilni veliko število izvajalcev, dolgo trajanje projekta v pripravljalni in izvedbeni fazi in veliki finančni vložki. Ker je uspešno obvladovanje tveganj eden izmed pogojev za uspešno dokončanje projekta, je namen obvladovanja projekta zmanjševanje verjetnosti in posledic dogod­ kov, ki negativno vplivajo na uresničevanje zastavljenega. 2 • DOSEDANJE AKTIVNOSTI Prve ideje o izgradnji ČHE v dolini reke Drave so se pričele že pred več kot 30 leti. Prever­ jenih in analiziranih pa je bilo devet možnih lokacij na Pohorju in Kozjaku. Vse variante so kot spodnji akumulacijski bazen uporabile štiri obstoječe bazene DEM. Rezultat primerjav je konec sedemdesetih let prejšnjega stoletja dal prednost lokaciji v bazenu HE Fala in aku­ mulacijo na Kolarjevem vrhu. Za ta objekt je bila v začetku osemdesetih let prejšnjega stoletja opravljena takrat pomembna pred- lokacijska razprava. Projekt pa je zastal zaradi pomanjkanja sredstev v sistemu energetike, saj so sredstva odtekla v druge podobne objekte v takratni Jugoslaviji. Leta 2003 je bila sprejeta odločitev o ponovni preveri tega objekta. Na podlagi sprejetih odločitev se je tako pričel nov postopek za umestitev tega objekta v prostor. Na podlagi znanih idej so bile izdelane nove idejne zasnove z enakim izhodiščnim konceptom lokacije ter uporabo sodobnih tehnologij na gradbenem, elektro in strojnem področju. Za potrditev optimalne lokacije je bilo prever­ jeno devet drugih možnih lokacij črpalne hidroelektrarne v porečju reke Drave. Kot naj­ ugodnejša za energetsko izrabo seje izkazala lokacija z akumulacijo na Kolarjevem vrhu in strojnico ob bazenu HE Fala, ki predstavlja spodnji akumulacijski bazen. 2.1 Umeščanje objekta v prostor Na podlagi predloga Dravskih elektrarn Mari­ bor ter pobude Ministra za gospodarstvo se je začel postopek priprave državnega lokacijskega načrta za črpalno hidroelekt­ rarno na Dravi in daljnovodno povezavo ČHE-RTP Maribor. Predmet izdelave držav­ nega lokacijskega načrta je ČHE na Dravi s svojimi osnovnimi elementi in daljnovodna povezava od ČHE do razdelilno-transformator- ske postaje Maribor. Objekt ČHE na reki Dravi je zajet v strateških dokumentih R Slovenije: Odloku o strategiji prostorskega razvoja Slo­ venije (Ur. I. RS, št. 76/04), Uredbi o vrstah prostorskih ureditev državnega pomena (Ur. I. RS, št. 54/03, 68/05), Resoluciji o na­ cionalnem energetskem programu (Ur. I. RS, št. 57/04). Dravske elektrarne Maribor imajo s koncesijsko pogodbo za energetsko izrabo Drave možnost izkoriščanja tudi te vrste vodne energije s ciljem, da se poveča ener­ getska izraba reke Drave. 3 • OPIS NAČRTOVANEGA POSEGA Lokacija strojnice ČHE je predvidena ob ob­ stoječem bazenu HE Fala na Dravi, ki bo pre­ vzel tudi vlogo spodnje akumulacije. Zgornji akumulacijski bazen bo na Kozjaku. Za lokacijo Kolarjev vrh so bile izdelane idejne zasnove možnih različic: -zgorn ji akumulacijski bazen v dveh veliko­ stih in z različno zasedbo prostora, - nadzemna zgradba strojnice ČHE ter glav­ nina strojnice, kije podzemne izvedbe, - tlačni cevovod, v celoti podzemen, - možnost več instalacij agregatov v pod­ zemni strojnici elektrarne. Predvidena je izvedba 400 kV - daljnovodne povezava strojnice ČHE z RTP Maribor. Trasa daljnovodnega priključka se je poiskala v smeri severnega koridorja prek Kozjaka in do trase 400 kV - daljnovoda Kainachtal - RTP Maribor. Slika 1 • Pregledna situacija ČHE z akumulacijskim bazenom na Kolarjevem vrhu, tlačnim cevovodom ter strojnico ob akumulacijskem bazenu HE Fala; arhiv DEM 3.1 Strojnica ČHE Strojnica elektrarne je na levem bregu reke Drave, na dravski terasi gorvodno od elek­ trarne Fala, ob glavni cesti Dravograd - Mari­ bor. Okoli strojnice je elektrarniško dvorišče, ki omogoča vstop v strojnično zgradbo s treh strani. Strojnico elektrarne sestavljajo podzemni jašek za vgradnjo agregatov in nadzemni del z montažno dvorano, prostori splošnih in skupnih naprav in SF6 stikališče. Strojnica je z vtočno-iztočnim objektom povezana s spod­ njim akumulacijskim bazenom HE Fala. Podzemni jašek strojnice ima cilindrično ob­ liko z notranjim premerom 30 m, globino približno 80 m, na vrh katerega je postavljena stavba tlorisnih dimenzij pribl. 55 x 70 m v dveh etažah, od katerih je kletna etaža v celoti vkopana v teren. Agregata elektrarne sta vgra­ jena na dnu strojničnega jaška. Ob primarni elektrostrojni opremi je tu še vsa potrebna oprema za delovanje stojnih naprav elek­ trarne, vključno s krogelnima zasunoma na cevovodih. V nadzemnem delu strojnice je na koti približno 284,30 (to je kota okoliškega terena) montažna dvorana, na katere celotni površini deluje mostni žerjav. Na isti etaži so tudi prostori z elektro opremo: stikališče, vzbujevalni sistemi, startne naprave in trans­ formatorji, blok transformatorjev in stikališče. Oblika nadzemnega dela strojnice je pri­ lagojena morfologiji terena in sega povsem v vznožje vzpetine Kolarjevega vrha. Tej legi je podrejena tudi arhitektonska zasnova objekta, ki bo zagotavljala dobro vklopitev v prostor. V prvi kletni etaži sta generatorska odklopnika s transformatorji za lastno porabo, prostor za črpalke tehnološke vode ter trase glavnih ko­ munikacij elektro vodov in strojnih naprav. Elektrostrojna oprema V strojnici je predvidena vgradnja dveh pre- črpovalnih hidroagregatov, sestoječih iz rever­ zibilne črpalne turbine in direktno spojenega sinhronskega oziroma asinhronskega mo- torja/generatorja ter pripadajoče opreme agregatov in pomožnih sistemov. Agregati so nameščeni v podzemnem delu strojnice. Črpalni turbini sta zasnovani ustrezno raz­ položljivemu padcu (700 m) in nazivnemu pretoku v turbinskem režimu 32,5 m3/s ter v črpalnem režimu 22,9 m3/s. Celotno količino vode za črpanje zagotavlja obstoječi spodnji bazen HE Fala v okviru sedanje denivelacije vode v bazenu v obratovalnem režimu HE Fala. Nazivna moč ene črpalne turbine v turbinskem režimu znaša pribl. 200 MW, maksimalna moč pribl. 220 MW, nazivna moč v črpalnem režimu pa znaša pribl. 180 MW. Za potrebe montaže agregatov in pomožnih sistemov bosta v nadzemnem delu strojnice montirana glavni mostni žerjav z dvema mačkoma nosilnosti po 1750 kN ter pomožni mostni žerjav nosilnosti 200 kN. Mostna žer­ java pokrivata strojnični jašek in montažni plato. Nad kroglastima zasunoma je za montažo zasunov predvidena vgradnja mostnega žerjava nosilnosti 850 kN. Vsak motor/generator bo priključen preko odklopniške naprave na svoj blokovni trans­ formator 18/412 kV, 230 MVA. Transforma­ torja bosta v prizidku strojnice. Transforma­ torja bosta priključena direktno v pripadajoče polje SF6 stikališča, nameščenega v zaprtem prostoru nadzemne strojnice. Izvodi DV polj so podaljšani na streho prostora, kjer bo izveden prostozračni priključek na portal 400 kV daljnovoda proti RTP Maribor. 3.2 Vtočno-iztočni objekt strojnice Vtočno-iztočni objekt povezuje strojnico s spodnjim akumulacijskim bazenom. Iz dna strojničnega jaška vodita dve vertikalni cevi premera 4 m, ki se združita v iztočni kanal. Na začetku iztočnega kanala je par jeklenih zapornic na hidravlični pogon in par vtočnih rešetk. Iztočni kanal ima pravokotno obliko v dolžini 24 m. Od vtočnih rešetk do Drave je izveden brez pokrovne plošče razen na delu, kjer ga prečka glavna cesta Dravograd-Ma- ribor. Iztok kanala proti dravski strugi je opremljen s potopno steno. V času gradnje vtočno-iztočnega objekta je predvidena prestavitev glavne ceste G 1/1 Maribor-Dravograd. Začasna trasa te ceste bo potekala po bodočem elektrarniškem dvo­ rišču. Po izgradnji vtočno-iztočnega objekta se bo cesta prestavila na obstoječo traso in premostila vtočno-iztočni objekt z novim mostom. Vtočno-iztočni objekt je torej skoraj v celoti vkopan pod nivo okoliškega terena, le del pred Dravo poteka v odprtem koritu. Na tak način je objekt skrit in ne degradira okolice. Dostop do strojnične zgradbe ČHE, ki je na dravski terasi levo od glavne ceste G l/1 Dravograd-Maribor, bo omogočen z odce­ pom z glavne ceste, od koder je predvidena dostava vse potrebne opreme in večina grad­ benega materiala v času gradnje. 3.3 Spodnja akumulacija ČHE Kozjak uporablja kot spodnjo akumula­ cijo akumulacijski bazen HE Fala, kjer je v okviru dovoljenega znižanja gladine za 1 m na razpolago okoli 850.000 m3 uporabne prostornine. V okviru gradbenih posegov v bazen je poleg izvedbe vtočno-iztočnega objekta predvidena še izvedba obrežnih PODROČJE N ' AKUMULACIJSKEGA BAZENA PODROĆIE V STROJNICE Slika 2 • Zračni posnetek območja predvidene gradnje ČHE; Arhiv DEM ZGORNJI BAZEN P O D O L Ž N I P R O F IL Slika 2: Zračni posnetek območja predvidene gradnje ČHE; Arhiv DEM zavarovanj levega in desnega brega Drave v območju vtočno-iztočnega objekta ČHE Kozjak. Zavarovanja bregov se izvede predvsem za­ radi varovanja objektov (železniška proga na desnem bregu nad Dravo in cesta na levem obrežju) in v manjši meri zaradi pričakovanih povečanih erozijskjih vplivov. Izgradnja ČHE Kozjak zahteva obnovitev ob­ stoječe glavne ceste Maribor-Dravograd, ki se bo s svojim robom nasipa naslanjala na novo obrežno črto. Na nasprotni strani Drave, na desnem bregu, je predvideno zavarovanje s kamnitim name­ tom (poravnani kamnomet), ki bo segal še 0,2-0,5 m nad koto normalne zajezitve. Ta kamnomet se bo izvedel na obe strani strojne osi dol in gorvodno. 3.4 Zgornja akumulacija Zgornji akumulacijski bazen z uporabno pro­ stornino 2,9 milijonov m3 bo na Kolarjevem vrhu. Bazen se pridobi z izravnavo obeh vrhov Kolarjevega vrha z vgrajevanjem izkopanega materiala v nasipe po obodu nastale ravnine. Bazen nima nobenega naravnega dotoka vode in se izključno polni z vodo iz doline. Normalni profil nasipa predvideva najprej odstranitev in deponiranje vrhnje humusne plasti. Nato se odkoplje nenosilna površinska preperina, ki se odpelje v deponijo. Telo čel­ nega nasipa deponije se zgradi iz izkopa­ nega nosilnega materiala. Deponija se po končanem zasutju humusira in zatravi, tako da je primerna za pašnike. Pobočje nasipa zgornjega akumulacijskega bazena se na zračni strani izvede v naklonu 1:1,5 na vodni 1:2. Obodni nasip akumulacije se gradi v plasteh debeline 20 do 30 cm s sprotnim komprimiranjem z vibracijskimi valjarji. Na zračni strani se pobočje nasipa humusira z materialom, k ije bil predhodno deponiran in zatravi. Na vodni strani nasipa bo izdelana gramozna podlaga debeline 50 cm, ki ima nalogo zanesljivega dreniranja. Pod gramoz se položi sloj geotekstila, nad gramozni sloj pa 15 cm debela plast poroznega betona, pod katerim bodo drenažne cevi. Na porozni beton se položi dvoplastna vodotesna asfaltna obloga, ki sega do kote 996 m torej 1 m nad maksi­ malno koto gladine vode v akumulacijskem bazenu. Krona nasipa bo široka 5 m, na njej bo 4 m široka asfaltna cesta za potrebe vzdrževanja. Krona je nagnjena proti vodi, da se padavin­ ske vode stekajo v bazen in ne zamakajo zalednega dela nasipov. Dno bazena bo pod obstoječo koto terena. Po odstranitvi humusa in nenosilne plasti se bo izvršil izkop. Dno bazena se po izkopu poravna, položi sloj geotekstila, sledi gramozni filter in porozni beton ter zaključni asfaltni sloj. Dno bazena pada od severa proti jugu v naklonu 2 %0 ter dodatno proti iztočnemu delu, kjer se rob pred poglobitvijo zaključi na koti 974 m n.m. Pod dnom bazena bo v vzdolžni smeri po­ hodni drenažni hodnik, v katerega se pri­ ključujejo drenažne cevi, ki so položene v drenažnem sloju konstrukcije dna bazena. Za dodatno varnost bazena služijo dodatne drenažne cevi, ki so speljane po obodu dna bazena, nanje so priključene drenažne cevi, ki potekajo pod asfaltnimi sloji na vodni strani bočnega nasipa. Tako je dana možnost učin­ kovite kontrole tesnjenja dna bazena in takoj­ šnje intervencije na ogroženem mestu, ki je s takim sistemom natančno določljivo. Drenažni hodnik se bo iztekal na vzhodnem delu bazena. V območju izhoda bo rezervoar, v katerega se stekajo precejne vode, pre- strežene z drenažnim sistemom. Sistem tehničnega opazovanja zajema tudi vgradnjo piezometrov v obodni nasip in v pobočje pod nasipom zgornje akumulacije. Sistem monitoringa objekta akumulacije bo avtomatiziran in povezan v centralni sistem tehničnega opazovanja gradbenih objektov Dravskih elektrarn Maribor. Na vodni strani krone nasipa je predvidena zaščitna ograja. Dodatno varnost tvori ograja ob vznožju na­ sipa. Prostor pod nasipom se bo pogozdil, s čimer se bo zakrila monotona oblika jezu. Po nasipu ni predvidena pogozditev, saj bi le-ta kvarno vplivala na njegovo stabilnost, je pa predvidena zasaditev z avtohtonim grmičevjem. Na zahodnem delu akumulacije je predvidena izgradnja razgledne ploščadi, ki bo proti bazenu ločena z ograjo. Ploščad bo na mestu, kjer dostopna cesta doseže krono nasipa in predstavlja najvarnejšo povezavo med dostopno cesto in krono. Dostop obi­ skovalcem do bazena bo onemogočala transparentna ograja. V nasipu bazena na jugovzhodni strani je vtočni objekt, ki ga tvori poglobljena vtočna rampa, vtok lijakaste oblike in vtočna komora, ki se zapira s tabla- sto zapornico na hidravlični pogon. Nad vtokom je na vodnem robu nasipa zgradba, v kateri je nameščena elektrostrojna in merilna oprema. Dostopna bo s ceste, ki vodi po kroni nasipa. Objekt je pritličen, stoji pa na jaških (zaporniškem, odzračevalnim in dostopnim). V okviru projekta so predvidene tudi rekon­ strukcije cest Selnica Duh na Ostrem vrhu in izvedbe ter rekonstrukcije še drugih potrebnih dostopnih nadomestnih cest Hidromehanska oprema vtoka v akumulacijskem bazenu Ustrezno z zahtevami in pogoji delovanja in obratovanja v turbinskem oz. črpalnem režimu je predviden obseg in tehnična iz­ vedba posameznih delov hidromehanske opreme. Gradbena konstrukcija vtočnega ob­ jekta na zgornjem akumulacijskem bazenu pri vtoku v cevovod je sestavljena iz vtočnega dela iz zgornjega akumulacijskega bazena do zapornične komore. V tem delu so vgrajene fiksne zaščitne rešetke, ki preprečujejo plava­ jočim in lebdečim naplavinam vstop v tlačni cevovod in pretočni trakt agregata. Vtočna zapornica kotalne izvedbe je namenjena kot zapornica v sili (zapira tudi pri pretoku) v primeru nepredvidenih dogajanj pri delovanju predturbinskih zapornih elementov turbine v strojnici, morebitnih poškodb oz. dogajanj na tlačnem cevovodu ter kot pomožna - servisna zapornica v času remonta oz. vzdrževanja v strojnici oz. tlačnem cevovodu. Pomožna zapornica ima funkcijo pomožnega zapor­ nega organa oz. zapiranja vtočnega objekta in tlačnega cevovoda ob pregledu oz. vzdrževalnih delih vtoka v cevovod in vtočne zapornice. 3.5 Tlačni cevovod Tlačni cevovod, ki povezuje zgornji akumu­ lacijski bazen s strojnico, je približno 2400 m dolg in ustvari skupni padec 710 m. Tlačni cevovod, ki ima konično obliko in se v smeri proti strojnici zožuje, je v celotni dolžini nameščen v podzemnem tunelu. Razdeljen je na tri odseke z različnimi premeri cevi od 4,00 m, preko 3,80 m do 3,60 m. Sprva po­ teka trasa cevovoda 40 m v vertikalni smeri, sledi 2300 m dolg odsek z naklonom 32 %. Pred podzemno strojnico je kratek 42 m dolg horizontalni del cevovoda, ki se razcepi v dva kraka premera 2,10 m, ki horizontalno vodita v podzemni jašek strojnice. Izkopi hribine za tlačni cevovod bodo potekali iz smeri strojnice proti zgornjemu akumulacijskemu bazenu. Izkop rova tlačnega cevovoda premera 5,20 bo potekal s čelnim napredovanjem. Ves iz­ kopani material se bo transportiral v dolino, kjer se bo začasno deponiral in vgrajeval v obrežna zavarovanja. Del izkopanega hribin- skega materiala bo namenjen prodaji. V času izkopa se bo porušena hribina kon­ solidirala s konsolidacijskimi injekcijami. V območju prelomnih con je predvidena izde­ lava dodatne AB obloge in morebitnega sidranja. Montaža cevovoda je sicer predvi­ dena v smeri od spodaj navzgor, a cevi se bodo transportirale do mesta vgraditve po tlačnem rovu navzdol. Montažna dvorana (začasni gradbiščni objekt) za predelavo jeklene pločevine v cevi dolžine do 12 m je predvidena ob zgornjem akumulacijskem bazenu. Poleg začasne montažne dvorane bo tudi skladišče pločevine. Po montaži ce­ vovoda bo potekalo sprotno zalivanje pro­ stora med izkopanim rovom in cevovodom s samozgoščujočim betonom. Beton se bo pripravljal v začasni mobilni betonarni na gradbišču ob zgornjem akumulacijskem bazenu in se bo na mesto vgradnje transpor­ tiral po izkopanem rovu za tlačni cevovod. 3.6 Daljnovodna povezava ČHE - RTP Maribor Za vključitev ČHE Kozjak v elektroenergetski sistem je predvidena 400 kV daljnovodna povezava med ČHE Kozjak in razdelilno transformatorsko postajo RTP 400/110 kV Maribor. Za določitev najugodnejše trase povezave sta bili primerjani dve možni va­ rianti koridorja, severna preko Kozjaka in 4 «SKLEP Za ČHE je v teku državni prostorski načrt, za katerega je sprejet program priprave. Trenutno poteka dopolnjevanje idejnega projekta s pomembnim delom poteka daljnovodnih po­ vezav od ČHE do RTP Maribor ter druge stro­ kovne in tehnične podlage, potrebne za po­ stopek državnega prostorskega načrta ter javne razgrnitve projekta. V tem procesu umeščanja v prostor bomo ovrednotili vse realne alternativne možnosti, ki nam bodo na voljo. V izvedbi projekta bomo sprejemali take odločitve, ki bodo imele v prihodnje pozitivne 5 • LITERATURA DEM, Fotodokumentacija v arhivu. Državni zbor RS, Resolucija o Nacionalnem energetskem programu (ReNEP). IBE, Idejni projekt ČHE Kozjak, 2007. Korona, Ocena potencialnih ekonomskih učinkov obratovanja ČHE Kozjak, 2007. Ministrstvo za gospodarstvo RS, Energetska bilanca Republike Slovenije za leto 2007, April 2007. južni koridor po dolini reke Drave, kjer že potekajo 110 kV vodi. Za vključitev ČHE Kozjak v EES je bila kot ugod­ nejša izbrana trasa 2 x 400 kV daljnovoda med ČHE Kozjak in vključitev v DV 2 x 400 kV od RTP Maribor do RTP Keinachtal. Trasa dalj­ novoda po severnem koridorju poteka po razgibanem področju Kozjaka. Nato se spusti v ravninski predel ter se vključi v koridor ob­ stoječe trase DV 2 x 400 kV Maribor - Avstrija (Kainachtal). Obravnavani koridor daljnovodne povezave je postavljena v prostor tako, da upošteva naj­ pomembnejše prvine prostora. V največji možni meri se izogiba izpostavljenim točkam v prostoru, zazidanim površinam, rekreacij­ skim rezervatom in kulturnim spomenikom. Trasa daljnovoda po severnem koridorju po­ teka po razgibanem področju Kozjaka. Nato se spusti v ravninski predel ter se vključi v kori­ dor obstoječe trase DV 2 x 400 kV Maribor - Avstrija (Kainachtal). Prečka hitro cesto Mari­ bor - Šentilj ter železniško progo ter bodočo avtocesto proti Lendavi. Del trase, ki poteka po hribovitem območju obronkov Kozjaka, je težje dostopen, zato bo potrebno urediti posamezne obstoječe dostopne poti oz. pred­ videti tudi nove. Potek daljnovoda se skuša v največji možni meri izogniti razpršenim kmeti­ jam in bivalnim objektom. posledice za izvedbo projekta. Največja pa bo stopnja usklajevanja aktivnosti projekta med državnim prostorskim načrtom in zunanjimi vplivi na projekt. Projekt ČHE na Dravi je bil prvič predstavljen na Mišičevih dnevih v decembru 2006. MONTAŽNO KROŽNO KRIŽIŠČE ASSEMBLED ROUNDABOUT j izr. prof. dr. Tomaž Tollazzi, univ. dipl. inž. grad. UNIVERZA V MARIBORU, Fakulteta za gradbeništvo, Center za prometne gradnje Strokovni članek UDK 625.739:656.05 Povzetek | V začetku meseca septembra je bilo v Sloveniji izvedeno drugo montažno krožno križišče. Izvedba montažnega krožnega križišča v Slovenj Gradcu je sestavni del eksperimentalnega dela raziskovalne naloge, ki obravnava alternativne tipe krožnih križišč in primernost njihove uvedbe na cestnem omrežju v Sloveniji. Omenjeno montažno krožno križišče je tretji terenski eksperiment s tem tipom krožnih križišč, zato je že možno izvesti povzetek nekaterih glavnih splošnih ugotovitev v zvezi z učinkovanjem tega tipa krožnih križišč v naših razmerah. Pri načrtovanju in postavitvi montažnih krožnih križišč, ki so po definiciji načeloma začasna, je kljub temu treba upoštevati enake tehnične pogoje kot za končne rešitve. Summary I Atthe beginning of September 2007, the second Slovenian assembled roundabout was installed. The installation of the assembled roundabout in Slovenj Gradec was the experimental part of a research study on the alternative types of roundabouts and the evaluation of their use within the Slovenian road network. This is the third practical experiment with this particular type of roundabout, therefore, it is possible to abstract some main basic statements on the effectiveness of this type of roundabout under the existing conditions. In spite of being considered as temporary solutions, designing and building of assembled roundabouts should fulfill the same technical requirements as in permanent roundabouts. 1 • UVOD Uspešnost uvedbe krožnih križišč v Sloveniji je danes strokovno in znanstveno že doka­ zana, v praksi pa popolnoma očitna (Tollazzi, 2004). Meseca julija 2007 smo imeli v Slo­ veniji po neuradnih podatkih izvedenih že čez 100 krožnih križišč. Ker ustvarjajo velike pozi­ tivne učinke, se v prihodnosti upravičeno pričakuje še nadaljnji porast njihovega števila. V Sloveniji imamo izvedena praviloma le »običajna« krožna križišča, ki so tudi v svetu najbolj razprostranjena. To je prav in iz vidika začetnega poznavanja problematike tudi edino možno. Od alternativnih tipov krožnih križišč pa poznamo le nekatere tipe, od katerih pa imamo v praksi izvedene le posamezne primere. Izkušnje in nova spoznanja pa kažejo, da bo njihova uporaba tudi pri nas v bodoče nadvse aktualna. V procesu uvedbe neke novosti je potrebno začeti »od črke A«, z osnovami, splošnimi primeri, premišljeno in s primernim tempom. V nasprotnem primeru lahko pride do hipne preobremenjenosti končnih uporabnikov z no­ vostmi, do občutka nepotrebnega vsiljevanja, nerazumevanja, neustreznega seznanjanja z novostmi in nepravočasnega izobraževanja, kar vse lahko privede do zmanjšanja ravni prometne varnosti in do upravičenega odpora uporabnikov do novosti. Take so tudi izkušnje drugih držav z dolgoletnimi izkušnjami na področju krožnih križišč. Skupna lastnost vseh držav je, da so začele z uvedbo »klasičnih« krožnih križišč, da so strokovno in poglobljeno spremljale njihovo delovanje v realnosti ter vsakih nekaj let (odvisno od pridobljenih izkušenj) dopolnjevale pravilnike in navodila za projektiranje (v Nemčiji in na Nizozemskem so spremenili celo prometno signalizacijo v krožnih križiščih). Alternativne tipe krožnih križišč pa so začele uvajati šele po izvedenih poglobljenih strokovnih študijah, izmenjavi tujih izkušenj, analizah teoretičnih izhodišč in izvedbi posameznih eksperimen­ talnih primerov na testnih poligonih in na lokacijah, ki niso bile »na očeh javnosti«. 2 • ALTERNATIVNI TIPI KROŽNIH KRIŽIŠČ Alternativni tipi krožnih križišč so v splošnem nekoliko novejšega datuma, izvajajo se le v posameznih državah in so mnogo manj številčni od »običajnih« krožnih križišč. Ena od njihovih osnovnih lastnosti je, da po enem ali več projektno - tehničnih elementih odsto­ pajo od »običajnih« krožnih križišč. Druga je, da so večinoma namenjena reševanju le ene določene vrste problemov in ne sodijo v »splošne« rešitve. Med alternativne tipe krožnih križišč sodijo krožna križišča kva­ dratne oblike, krožna križišča s kvadratnim sredinskim otokom, s povoznim sredinskim otokom (»mini-krožna križišča«), s prevoznim sredinskim otokom (t.i. »hamburger«), par krožnih križišč (»dumb-bell«), krožna križišča, namenjena le kolesarjem, krožna križišča s spiralnim potekom krožnega vozišča (t.i. »turbo-krožna križišča«), krožna križišča v dveh ravninah ... (Tollazzi, 2007). Danes, več kot petnajst let od uvedbe prvega krožnega križišča »novega vala«, v trenutku, ko imamo izvedenih več kot 100 krožnih križišč, koje tehnična specifikacija za krožna križišča v fazi dopolnjevanja in posodabljanja, v času, ko že imamo veliko število usposob­ ljenih projektantov za projektiranje krožnih križišč in ko ugotavljamo, da tudi drugi (avto- šole in prometna policija) že dalj časa s pridom izvajajo svoj del obveznosti v tem procesu, je po mnenju strokovnjakov s tega področja nastopil čas za naslednjo »stop­ ničko« v procesu uvajanja krožnih križišč - pričetek uvedbe drugih, alternativnih tipov krožnih križišč. Temu mnenju je najprej prisluhnila občina Maribor in lansko leto oddala v izdelavo raziskovalno nalogo razvojnega tipa z naslo­ vom Alternativni tipi krožnih križišč in možnosti njihove uvedbe v R Sloveniji - pri­ mer mesta Maribor. Ni naključje, da je prav občina Maribor podprla navedeno raziskavo. Pristojne službe mesta Maribor (Komunalna direkcija, Prometni urad) so namreč zelo na­ klonjene novostim in spodbujanju razvoja, ne glede na to, ali gre za krožna križišča ali kakšno drugo novo projektno rešitev, name­ njeno izboljšanju pretočnosti ali prometne varnosti. V Mariboru je bilo tako izvedeno prvo dvopasovno krožno križišče v urbanem okolju (pred »Štukom«), drugo slovensko »mini krožno križišče« (Meljski hrib), drugo »dumb-bell« krožno križišče (sl. 1) in prvo slovensko montažno krožno križišče (na Glavnem trgu). Slika 1 • »Dumb-bell« na zahodni obvoznici mesta Maribor (foto S. Medved) 3 • MONTAŽNO KROŽNO KRIŽIŠČE - LASTNOSTI Montažno krožno križišče je začasna pro­ jektna rešitev, postavljena v gabarite ob­ stoječega »klasičnega« križišča in izvedena z elementi, prometno signalizacijo in opremo, ki je v skladu s prometnovarnostnimi zahtevami, namenjena pa je izboljšanju pretočnosti prometa ali/in prometne varnosti. Navedeno »definicijo« je potrebno nekoliko detajlneje razčleniti in obrazložiti. Najpo­ membnejše dejstvo je, da gre za začasno (kratkotrajno) in nikakor ne za stalno (dolgo­ ročno) projektno rešitev. Kot začasna pro­ jektna rešitev se misli v primeru: -začasno spremenjenih prometnih razmer oz. začasne spremembe poteka glavne in stranske prometne smeri (npr. v času sej­ mov, daljših prireditev...), -začasno oviranega potekanja prometa (npr. gradbišče v samem križišču, izvedba četrtega kraka v obstoječem trikrakem križišču...), - z namenom takojšnje omilitve slabih prometnovarnostnih razmer (v primeru pomanjkanja finančnih sredstev za takoj­ šnjo izvedbo dolgoročne rešitve), - v procesu dokazovanja primernosti izvedbe krožnega križišča kot dolgoročne rešitve in - v času gradnje krožnega križišča kot stalne rešitve na tistem mestu (za nemoteno delo­ vanje križišča v času izgradnje oz. za za­ ščito gradbenih delavcev pri izvedbi sredin­ skega otoka in uvoznih ter izvoznih radijev). Umeščenost v gabarite obstoječega »kla­ sičnega« križišča pomeni izvedbo mon­ tažnega krožnega križišča znotraj meja obstoječega križišča oz. »med obstoječimi robniki«. Pri izvedbi montažnega krožnega križišča torej niso predvideni prestavitev robnikov obstoječega križišča, rušenje asfalta, ukinjanje ločilnih otokov ali kaj drugega podobnega. Finančno ali gradbeno zahtevni posegi torej niso potrebni. Ta kriterij je najpogosteje glavna ovira, ko se načrtuje izvedba montažnega krožnega križišča. Montažno krožno križišče mora biti izvedeno z elementi, prometno signalizacijo in opre­ mo, ki je v skladu z veljavno zakonodajo ter prometnovarnostnimi zahtevami. To pomeni, da mora montažna rešitev vsebovati enake elemente kot stalna rešitev (polmeri ustrez­ nih velikosti, sredinski otok, ločilni otoki, prehodi za pešce, prometna signalizacija...). Razlika je le v tem, da so ti elementi montažni, prometna signalizacija pa za­ časna. 4 • TUJE IZKUŠNJE Med državami z najbolj razširjenimi montažnimi krožnimi križišči izstopata Franci­ ja in Italija. V Franciji, kije že sicer tradicionalno naklonje­ na krožnim križiščem, montažna krožna križišča najpogosteje izvajajo kot ukrep za umirjanje prometa in izboljšanje pretočnosti (lažje priključevanje iz stranskih prometnih smeri) v turističnih krajih v času turistične se­ zone (torej v času močno poslabšanih prometnih razmer). Izvajajo jih tako v semaforiziranih kot nese- maforiziranih »klasičnih« križiščih. Izvedejo jih na dva načina: ali kot začasno »mini krožno križišče« (sl. 2) ali pa kot majhno montažno krožno križišče. V primeru, ko se odločijo za začasno »mini krožno križišče«, izrežejo asfalt na mestu predvidenih ločilnih otokov, ki jih izvedejo iz »položenih« cestnih robnikov ali pa jih zgolj samo narišejo (sl. 3), v sredini križišča pa - po predhodnem izrezu asfalta - izvedejo 3 cm dvignjen krog iz granitnih kock ali no­ vega asfalta in križišče opremijo z novo prometno signalizacijo. Če pa se odločijo za majhno montažno krožno križišče, ga v celoti izdelajo iz montažnih plastičnih varnostnih ograj. To vel­ ja tako za ločilne otoke (sl. 4) kot tudi za sred­ inski otok (sl. 5). Kakšne posebne dodatne opreme v montažnih krožnih križiščih ne izvajajo. Isto velja tudi za prometno signalizacijo. Za naše razmere bi lahko celo rekli, daje pomanjkljiva. Še dlje so z montažnimi krožnimi križišči prišli v Italiji. V pokrajinah Ligurija in Imperija (turis­ tična riviera) je skoraj že vsako drugo »klasično« križišče predelano v montažno krožno križišče. Enako kot v Franciji tudi v Italiji ne delajo izjem glede tega, na kakšnem ob­ stoječem križišču ga bodo izvedli. Izvajajo jih ne glede na to, ali so ta obstoječa križišča nesemaforizirana ali na semaforiziranih križiščih pa tudi, ali sotrikraka ali štirikraka. Načeloma izvajajo tri vrste montažnih krožnih križišč: Prvi tip je sestavljen iz betonskih prefabrici- ranih elementov (sl. 6), ki tvorijo sredinski otok, ločilni otoki pa so le narisani. Betonski elementi segmentne oblike so izdelani v raz­ ličnih zakrivljenostih, kar omogoča svobodno izbiro velikosti polmera sredinskega otoka. Slika 2 • Začasno »mini krožno križišče«; Digne Slika 3 • Začasno »mini krožno križišče«; Digne Slika 4 • Ločilna otoka v montažnem krožnem križišču; Cannes Slika 5 • Sredinski otok v montažnem krožnem križišču; Cannes Slika 6 • Montažno krožno križišče, izvedeno iz prefabriciranih betonskih elementov; Genova Slika 7 • Montažno krožno križišče, izvedeno iz delineatorjev; Cinque Terre Drugi tip montažnega krožnega križišča je v celoti (tako ločilni otoki kot sredinski otok) izveden iz montažnih vodilnih robnikov za kanaliziranje prometa - delineatorjev (sl. 7), notranjost sredinskega otoka pa je poljubno opremljena (skulpture, lončnice, panoji...). Tretji tip italijanskega montažnega krožnega križišča je v celoti (tako ločilni otoki kot sredin­ ski otok) izveden iz začasnih ločilnih ograj iz umetnih snovi (sl. 8). Ta tip montažnih krožnih križišč izvajajo na prometno bolj obreme­ njenih cestah. Temu primerno sta tudi pro­ metna signalizacija in oprema nekoliko bolj »bogati« (znaka na uvozu se postav­ ljata obojestransko, na sredinskem otoku nameščajo rumene utripajoče cestarske luči, pred krožnim križiščem izvajajo zvočne ovire iz debeloslojnih premazov...). V primeru izvedbe montažnega krožnega kri­ žišča na obstoječem semaforiziranem križišču se vedno pojavi vprašanje, kaj narediti s sema­ forji. Obstajata dve možnosti: ali so semaforske glave pokrite s črnimi vrečami in semaforji izklju­ čeni (glej sl. 7) ali pa semafor deluje v režimu »rumena utripajoča« (sl. 9). Zanimivo je, da v obeh prej navedenih državah glede tega nima­ jo enotnega pristopa. Uporabljajo obe rešitvi. Slika 8 'Sredinski otok montažnega krožnega križišča, izveden z začasnimi ločilnimi ograjami iz umetnih snovi; San dona di Piave Slika 9 • Semafor v režimu »rumena utripajoča« v trikrakem montažnem krožnem križišču; San Dona di Piave 5 • DOMAČE IZKUŠNJE V zadnjem času tudi v Sloveniji pridobivamo izkušnje z montažnimi krožnimi križišči. Teo­ retični in analitični del raziskave montažnih krožnih križišč (namen, pomen, prednosti in pomankljivosti, tuje izkušnje...) je bil v okviru že omenjene raziskovalne naloge izveden v letu 2006, eksperimentalni del pa še poteka. Pri eksperimentalnih zasnovah so uporab­ ljene ugotovitve in spoznanja o delovanju takih rešitev v tujini in nova znanja, pridob­ ljena pri obdelavi teoretičnega dela naloge. Meseca junija lansko leto smo v Sloveniji iz­ vedli prvo montažno krožno križišče na Slika 10 • Prvo slovensko montažno krožno križišče; Maribor, Glavni trg (foto R. Perunovič) Glavnem trgu v Mariboru (sl. 10). O tem je bil že objavljen prispevek tudi v Gradbenemu vestniku, zato strokovni javnosti znanih zadev ne gre ponavljati. Omenimo le, da je bilo - glede na dejstvo, da je bilo to prvo montažno krožno križišče v našem prostoru - deležno nekoliko večje pozornosti. Oprav­ ljeno je bilo štetje motornega prometa, pešcev in kolesarjev, izmerjene so bile vstop­ ne hitrosti vozil, izdelana je bila računalniška simulacija vpliva pešcev na prepustnost krožnega križišča (Tollazzi, 2006), izvedeno anketiranje udeležencev v prometu in izde­ lana analiza »prej - pozneje« ter še vrsta drugih raziskav, ki jih pri raziskavah na križiščih običajno ne delamo. Dobre izkušnje z mariborskim eksperimentom so botrovale tudi nastanku montažnega krožnega križišča na vpadnici v Opatijo v so­ sednji Hrvaški (sl. 11). Postavljeno je bilo nekaj mesecev po izvedbi mariborskega eks­ perimenta. V času pisanja tega prispevka še vedno obratuje, na njem pa se izvajajo iste raziskave kot v Mariboru. Tretje montažno krožno križišče, ki je postav­ ljeno v okviru eksperimentalne faze pri izdelavi raziskovalne naloge, je v Slovenj Gradcu. Postavili so ga letos, konec meseca avgusta, in to na obstoječem štirikrakem se­ maforiziranem križišču (slika na naslovnici) pred bivšo trgovino NAMA. Pobudo za to je dal Referat za promet mestne občine Slovenj Gradec. Montažno krožno križišče v Slovenj Gradcu je prvo slovensko montažno krožno križišče na državni cesti. Izvedeno je po vzoru italijanskih krožnih križišč (z začasnimi ločilnimi ograjami iz umetnih snovi), znotraj gabaritov obstoječih robnikov in brez kakršnega koli gradbenega posega v križišču. Naj kot zanimivost na­ vedemo, da je delovanje montažnega krožnega križišča možno spremljati po spletu preko video kamere, nameščene nad enim od krakov križišča (naslov spletne strani je naveden na koncu prispevka). V dveh primerih, v Mariboru in v Opatiji, so bile izvedene predvidene meritve in izdelane ana­ lize. Pri tretjem eksperimentu v Slovenj Gradcu to delo še traja. Zato je za kakšno poglobljeno analizo prometne varnosti še prezgodaj. Vsekakor pa se med splošnimi skupnimi lastnostmi vseh treh montažnih krožnih križišč že da izpostaviti nekatere pomembne učinke: znatno izboljšanje pretočnosti (še posebej stranskih prometnih smeri), zmanjšanje hitrosti na uvozih v križišča ter izredno pozi­ tivno mnenje vseh vrst udeležencev v prometu. V vseh treh primerih je Fakulteta za gradbe­ ništvo Univerze v Mariboru imela vodilno oz. aktivno vlogo tako pri nastanku in snovanju idej kot tudi v fazi sodelovanja s projektanti pri izdelavi projektne dokumentacije in z izvajalci del na terenu. Fakulteta za gradbeništvo Univerze v Mariboru vodi ali aktivno sodeluje tudi pri nastajanju dveh novih montažnih križišč: - v Mariboru v križišču Pobreške in Osojnikove (v neposredni bližini Doma starejših ob­ čanov), - v Poreču v križišču industrijske ceste in ceste Poreč-Pazin. Slika 11 • Montažno krožno križišče pred Opatijo (foto M. Beniger) 6 • POSTOPEK IZVEDBE MONTAŽNEGA KROŽNEGA KRIŽIŠČA Postopek izvedbe montažnega krožnega križišča je identičen postopku izvedbe krožnega križišča kot stalne rešitve. Sestoji iz treh faz: - preveritev ustreznosti (smiselnosti) izvedbe montažnega krožnega križišča, - projektiranje montažnega krožnega križi­ šča, - izvedba montažnega krožnega križišča. Preveritev ustreznosti (smiselnosti in/ali upra­ vičenost) izvedbe montažnega krožnega križišča je popolnoma enaka kot pri izvedbi stalne rešitve s krožnim križiščem. V tej fazi se preveri izpolnjevanje splošnih kriterijev za smiselnost izvedbe montažnega krožnega križišča kot začasne rešitve. Postopek projektiranja montažnega krožnega križišča je identičen postopku projektiranja stalne rešitve oz. je celo nekoliko zahtevnejši, saj je potrebno upoštevati tudi t.i. »človeški faktor«, ki se izraža v: - navajenosti uporabnikov na prejšnjo rešitev (vožnja »na pamet«), - zmedenosti uporabnikov zaradi dvojne tal­ ne signalizacije (v primeru, da upravljavec ceste ne zahteva odprave prejšnjih, belih talnih označb), - nujno potrebni izvedbi »kanaliziranja« poti pešcev (preprečitev prečkanja krakov križišča zunaj območij prehodov za pešce) ter - v zahtevi po nespremenjenem poteku robni­ kov (preveritev krivulje sledi odločujočega vozila za najbolj kritičen vozni manever). Sama izvedba montažnega krožnega križišča je odvisna od izbire montažnih elementov. Najenostavnejša je, če se odločimo za ločilne ograje iz umetnih snovi, saj ni nobenega posega v voziščno konstrukcijo. Zakoličbi glavnih elementov krožnega križišča takoj sledi postavitev praznih elementov ločilnih ograj, ki se kasneje napolnijo z vodo, in izriso­ vanje talne ter postavitev začasne vertikalne signalizacije. Dejavnosti iz zadnjega stavka so v Slovenj Gradcu trajale štiri ure. 7 -SKLEP Danes, nekaj več kot petnajst let od izvedbe prvega krožnega križišča »novega vala«, v trenutku, ko imamo v Sloveniji izvedenih že več kot 100 krožnih križišč, ko je tehnična specifikacija za krožna križišča v fazi nove- lacije, v času, ko že imamo veliko število usposobljenih projektantov za projektiranje krožnih križišč in ko ugotavljamo, da tudi drugi (avtošole in prometna policija) že dalj časa s pridom izvajajo svoj del obveznosti v tem procesu in smo priče dobre prilagojenosti končnih uporabnikov krožnim križiščem, je nastopil čas za naslednjo fazo v procesu uvajanja krožnih križišč - pričetek uvedbe drugih, alternativnih tipov krožnih križišč. Alternativni tipi krožnih križišč so v splošnem novejšega datuma in se praviloma izvajajo le v posameznih državah. Seveda so manj številčni od »običajnih« krožnih križišč. Med alternativne tipe krožnih križišč sodijo poleg krožnih križišč kvadratne oblike, krožnih križišč s kvadratnim sredinskim otokom, s povoznim sredinskim otokom (»mini-krožna križišča«), s prevoznim sredinskim otokom (t.i. »hamburger«), par krožnih križišč (»dumb­ bell«) in podobnih tudi montažna krožna križišča. Montažno krožno križišče je začasna pro­ jektna rešitev, umeščena v gabarite obsto­ ječega »klasičnega« križišča in izvedena z ele­ menti, prometno signalizacijo in opremo, kije v skladu s prometnovarnostnimi zahtevami, namenjena izboljšanju pretočnosti ali/in prometne varnosti. V članku je podan kratek pregled nad tujimi izkušnjami z montažnimi krožnimi križišči, pogoji za smiselnost in primernost njihove izvedbe ter navedene nekatere glavne splošne ugotovitve glede učinkov prvih izve­ denih primerov tega tipa krožnih križišč v naših razmerah. Glede na poglavitni prednosti montažnega krožnega križišča (nizka cena in izjemno kratek čas za izvedbo) je v prihodnosti upra­ vičeno pričakovati precejšnje povečanje števila takih križišč. Opomba: Projektno dokumentacijo za izvedbo montažnih krožnih križišč so izdelali: Maribor: Lineal d.o.o. Opatija: Promet milenijum d.o.o., Rijeka Sl. Gradec: MBI d.o.o., Sl. Gradec 8 -LITERATURA Spletne strani Mestne občine Slovenj Gradec: http://www.sloveni-aradec.si/ Tollazzi, I , Lerher, I , Šraml, M., Analiza vpliva prometnega toka pešcev na prepustno zmožnost krožišča z uporabo diskretnih simulacij, An analysis of the influence of pedestrians'traffic flow on the capacity of a roundabout using the discrete simulation method. Stroj, vestn., letn. 52, št. 6, str. 359-379,2006. Tollazzi, T, Maher, T, Renčelj, M„ Habjanič, S., Lakovič, S., Zajc, L, Smolej, B., Raziskava uvajanja učinkovitosti izboljšav na nivojskih križiščih cest (Učinek uvedbe krožnih križišč v Republiki Sloveniji), razvojno raziskovalni projekt, končno poročilo (naročnik Direkcija RS za ceste), Maribor, Fakulteta za gradbeništvo, Center za prometno tehniko in varnost v prometu, 2004. Tollazzi, T, Renčelj, M., Toplak, S., BPI d.o.o. Maribor, APPIA d.o.o. Ljubljana: Prihodnost razvoja krožnih križišč v RS - Alternativni tipi krožnih križišč in možnosti njihove uvedbe v slovenski prostor - »primer Maribora«, razvojno raziskovalna naloga, prvo vmesno poročilo (naročnik Mestna občina Maribor, Komunalna direkcija), Maribor, Fakulteta za gradbeništvo, Center za prometno tehniko in varnost v prometu, 2007. InteliGrid - SEMANTIČNA GRID TEHNOLOGIJA ZA PODPORO INŽENIRSKIM VIRTUALNIM ORGANIZACIJAM InteliGrid-SEMANTICGRID TECHNOLOGY IN SUPPORT OF ENGINEERING VIRTUAL ORGANISATIONS asist. dr. Matevž Dolenc, univ. dipl. inž. gradb. Znanstveni članek Robert Klinc, univ. dipl. inž. gradb. UDK 007.5:624 prof. dr. Žiga Turk, univ. dipl. inž. gradb. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Katedra za gradbeno informatiko, Jamova 2, Ljubljana {mdolenc,rklinc,zturk}@itc.fgg.uni-lj.si Povzetek | EU projekt InteliGrid (2004-2007) je združil ter nadgradil najnovejša tehnološka in znanstvena spoznanja s področij semantične medobratovalnosti, virtualnih organizacij in tehnologije grid z namenom zagotoviti inženirsko informacijsko platformo za prilagodljiv, varen, robusten, medobratovalnen dostop do informacij, komunikacij in računske infrastrukture. V članku je predstavljena sistemska arhitektura izdelane platforme ter nekatere njene osnovne komponente. Opisan je tudi demon­ stracijski scenarij, kije bil uporabljen za oceno uporabnosti predstavljenega pristopa. S u m m o r y | The EU project InteliGrid (2004-2007) combined and extended the state-of-the-art research and technologies in the areas of semantic interoperability, virtual organisations and grid technology to provide diverse engineering industries with a platform prototype for flexible, secure, robust, interoperable, pay-per-demand access to information, communication and processing infrastructure. This paper describes the system architecture of the developed platform as well as the key components it offers. A short summary of an integrated demonstration from an architecture, engineering and construction sector that has been a basis for validation of the results is presented at the end. 1 • UVOD Problem integracije gradbene industrije in medobratovalnosti množice programskih inženirskih aplikacij za projektiranje in gradnjo je znan kot problem otokov avtomatizacije {angl. islands of automation; (Hannus, 2002)), s katerim so se v zadnjih dveh desetletjih ukvarjali številni nacionalni in EU projekti. Razdrobljenost gradbene industrije, nestandardizirane podatkovne strukture ter nekompatibilne informacijsko tehnološke rešitve so le nekateri od vzrokov za avtomati- zacijske otoke, ki onemogočajo kvalitetno izmenjavo informacij in sodelovanje med projektnimi partnerji. To je še posebej kritično v primeru dinamičnih virtualnih organizacij, ki so kot organizacijska shema značilne za industrije z razvejeno mrežo dobaviteljev in podizvajalcev (npr. gradbena, avtomobilska, ladjarska, itd.). Cilj projekta InteliGrid je bil zagotoviti informacijsko komunikacijsko infra­ strukturo za podporo inženirskim virtualnim organizacijam. Zanimivo je, da lahko definicija tehnologije grid (ang. grid technology, (Foster, 2002)), predstavljena v drugem kontekstu, zelo dobro opisuje tudi osnovne zahteve inženirske infor­ macijske infrastrukture za sodelovanje, ki naj bi, v okviru dinamičnih virtualnih organizacij, omogočala koordinirano deljenje virov in reševanje problemov. Pri tem ne gre samo za izmenjavo datotek, temveč predvsem za neposreden in neomejen dostop do računal­ nikov, programske opreme, podatkov in osta­ lih virov, ki so potrebni za uspešno reševanje nalog. Deljenje virov mora biti kontrolirano, vloge in pogoji, pri katerih pride do deljenja, pa jasni in natančno določeni. V prvem delu članka so predstavljeni osnovni koncepti oziroma tehnologije: virtualne orga­ nizacije, tehnologija grid in semantična med- obratovalnost. Osrednji del članka opisuje osnovne zahteve, zasnovo in arhitekturo izdelane semantične grid platforme, pred­ stavljene pa so tudi osnovne komponente plat­ forme. V zadnjem delu članka je opisan upo­ rabniški scenarij, ki je predstavljal vodilo za zasnovo in izvedbo integrirane demonstracije. Le-ta je bila uporabljena za oceno uporabnosti predstavljene ideje semantične grid platforme. 2 • UPORABLJENE TEHNOLOGIJE IN KONCEPTI V projektu InteliGrid so bila (z namenom za­ gotovitve ustrezne inženirske informacijske infrastrukture za sodelovanje) združena in nadgrajena najnovejša tehnološka in znan­ stvena spoznanja s področij semantične medobratovalnosti, virtualnih organizacij in tehnologije grid (slika 1). Ugotovljeno je bilo, da, v kolikor se od teh­ nologije grid zahteva zagotovitev infrastruk­ ture za medobratovalnost in sodelovanje v zapleteni inženirski virtualni organizaciji, mora slednja podpirati deljeno semantiko, to pa je področje, kjer je potrebno največ ino­ vacij, nadgradenj in izboljšav obstoječe teh­ nologije grid. 2.1 Virtualne organizacije S prehodom v informacijsko družbo so se pričele razvijati nove organizacijske para­ digme, ki so prilagojene globalizaciji poslo­ vanja ter vse večjim zahtevam trga (kvaliteta, dostopnost, unikatni izdelki, itd.). Virtualna organizacija je že dobro uveljavljen termin, ki označuje začasno organizacijsko obliko, ki jo sestavljajo (pravno) neodvisne organi­ zacije, ki si med seboj delijo vire in znanje z namenom doseči zadani poslovni cilj. Poudariti velja, da komunikacija med različ­ nimi partnerji v virtualni organizaciji obi­ čajno poteka s pomočjo informacijskih tehnologij. Virtualne organizacije so bile predmet številnih raziskav (Browne, 1994), (Charbuck, 1992), (Rabelo, 1996), (Walton, 1996). Filos (Filos, 2001) jih je označil celo za pametne organizacije. Kazi (Kazi, 2001) je zbral nekaj definicij virtualnih organizacij: 7. »Virtualna organizacija je v splošnem medsebojno povezana mreža obstoječih podjetij, ki delujejo s skupnim ciljem, kot enotna realna organizacija.« (Afsarma- nesh, 1997). 2. »Virtualna organizacija je začasen konzor­ cij ali zveza podjetij oziroma organizacij, ki so povezana z namenom delitve stroškov in znanja ter z namenom identificiranja in izkoriščanja hitro pojavljajoče se prilož- nosti.« (NIIIP, 1998). 3. »Virtualna korporacija je začasna mreža neodvisnih podjetij (dobaviteljev, kupcev, celo tekmecev), povezanih s pomočjo infor­ macijskih tehnologij (IT) za namen širjenja izkušenj, stroškov in dostopa do drugih trgov. Taka organizacija nima osrednje pisarne in organizacijske sheme kot tudi ne hierarhije ter vertikalne integracije.« (Byrne, 1993). 4. »Virtualna organizacija je sestavljena iz več sodelujočih vozlišč kompetenc, povezanih v oskrbovalno verigo z namenom izko­ riščanja specifičnih priložnosti na trgu.« (Walton, 1996). Virtualna organizacija je torej organizacijska oblika, ki podpira medorganizacijsko sodelo­ vanje v neponovljivih okoliščinah, pri čemer je lahko več partnerjev neznanih. Slika 2 prika­ zuje nekaj najpogostejših organizacijskih shem. 2.2 Tehnologija grid Tehnologija grid, kije bila v preteklih letih pred­ met številnih raziskav, se počasi prebija tudi v različne veje industrije - predvsem v tiste, v katerih že uporabljajo visoko zmogljiva račun­ ska okolja. Splošno lahko grid okolja razde­ limo glede na osnovno namembnost, npr. računska, podatkovna, raziskovalna idr. grid okolja (Foster, 2002). Tehnologijo grid lahko označimo kot tehnologijo za distribuirano računalništvo. Temelji na strojni in programski infrastrukturi, ki vsak trenutek omogoča zanesljiv, skladen, prodoren in poceni dostop do računalniških virov kjerkoli in kadarkoli. Od zametkov tehnologije grid naprej (Baxter, 2002) se je termin vir (angl. resource) razvijal in danes opisuje širok spekter konceptov, med Slika 1 «Tri glavna tehnološka področja projekta InteliGrid Oskrbovalna veriga: Razširjena organizacija: Virtualna organizacija: • jasna veriga razmerij • en dominanten partner • ni dominantnega partnerja • statična • statična • dinamična Slika 2 • Evolucija organizacijskih shem - od oskrbovalne verige do virtualne organizacij njimi fizične vire (računalniki, računalniška omrežja, diskovna polja), informacijske vire (podatkovne baze, arhivi, inštrumenti), posameznike (ljudi in strokovno znanje, ki ga predstavljajo), zmožnosti (programski paketi, posredovalne servise in servise razporeda opravil) in ogrodja za dostop in kontrolo teh virov (Foster, 1999). Obstaja več definicij tehnologije grid. Kon­ strukcijske definicije govorijo o tem, kako delujejo tehnične rešitve, medtem ko funkcijske definicije opisujejo poslovne vidike nove računalniške paradigme. Tehnologija grid je označena kot (InteliGrid, 2006a): 1. Tehnologija, ki omogoča (a) koordinacijo necentraliziranih virov in (b) odkrivanje prostih virov na internetu (npr. proste raču­ nalnike, računske in pomnilniške kapaci­ tete), ki jih je mogoče uporabiti za določen namen. Pogojuje ustrezno varnostno poli­ tiko ter dosledno upoštevanje pravil za deljenje virov. 2. Tehnologija, ki uporablja, nadgrajuje ter vključuje nove standardne, odprte, splošno namenske protokole in vmesnike. Obsto­ ječa testna grid okolja uporabljajo obsto­ ječa računalniška omrežja in servise. 3. Tehnologija, ki omogoča zagotavljanje ne- trivialne kakovosti storitev (angl. nontrivial quality o f service). Grid viri so lahko upo­ rabljeni za koordinirano zagotavljanje ka­ kovosti storitev (kot je recimo odzivni čas, proizvodnja, dostopnost in varnost, dode­ ljevanje virov, ipd.) končnim uporabnikom. Trenutna tehnologija grid omogoča kvalitetne rešitve za vzpostavitev računskih in podat­ kovnih grid okolij, ki omogočajo poleg visoko zmogljivih računskih virov tudi dostop do raz­ pršenih podatkovnih virov (podatkovne baze, datotečni sistemi, itd.). Funkcionalnost podat­ kovnih grid okolij je podobna sistemom za informacijsko poizvedovanje. Pri tem je po­ trebno vedeti, da je veliko raziskovalnih in komercialnih aplikacij odvisnih od podatkov, ki so shranjeni v kompleksnejših sistemih za upravljanje s podatkovnimi bazami z visoko razvitimi mehanizmi za dostop in procesira­ nje podatkov. Zahteve po transparentnem dostopu do naraščajočega števila raznolikih porazdeljenih virov so v zadnjem času vzpod­ budile razvoj semantične grid infrastrukture (protokolov, servisov, sistemov, orodij). 2.3 Semantična tehnologija Lahko rečemo, da tehnologija grid predstavlja korak naprej od klasičnega spleta, podobno pa velja tudi za semantični grid, ki pomeni ko­ rak naprej od semantičnega spleta (slika 3). Kljub temu pa sta si koncepta podobna - tako semantični grid kot tudi semantični splet se ukvarjata s sestavljanjem različnih kompo­ nent in virov iz mreže informacij, pri čemer so te komponente povezane na način, ki omo­ goča enostavno strojno procesiranje v glo­ balnih razmerah. Tehnologijo grid se tradicionalno povezuje z distribuiranim visoko zmogljivim računanjem, medtem ko je pri semantični tehnologiji grid poudarek na uporabi metapodatkov in konceptov kot so pravila, logika in zaupanje. Skupaj sestavljajo osnovo za učinkovito upravljanje z raznolikimi porazdeljenimi grid viri. Bistvo razvoja semantične tehnologije grid je ideja, da bo uporaba metapodatkov za opis grid virov in semantičnih tehnologij poenostavila in strukturirala sistematično gradnjo grid servisov in aplikacij, kar lahko dosežemo (Petrinja, 2007): s sestavljanjem in ponovno uporabo programskih komponent, odkrivanjem virov v grid okolju, s pravilnim zbiranjem podatkov iz heterogenih podat­ kovnih virov, pravilno uporabo zahtev o kvali­ teti storitev, učinkovitim izvrševanjem delovnih procesov, ravnanjem z izvornimi podatki ipd. Ena izmed osnovnih predpostavk projekta InteliGrid je bila, da mora biti pomen virov ekspliciten, kar vodi k uporabi ontologij in se­ mantičnih tehnologij. 3 * InteliGrid PLATFORMA Projekt InteliGrid je bil pripravljen z namenom raziskati primernost semantične grid tehno­ logije za zagotavljanje informacijsko-komuni- kacijske infrastrukture dinamičnim virtualnim organizacijam, kakršne nastopajo v inženir­ skih industrijah. V ta namen je bila zasnovana informacijsko-komunikacijska platforma za dostop do informacij, komunikacij in računske infrastrukture. Tehnologija grid je že v samem začetku temeljila na konceptu virtualnih orga­ nizacij, vendar pa je bila definicija in tudi implementacija le-te preveč statična in ni ustrezala takojšnji uporabi v inženirski indu­ striji, kjer so virtualne organizacije praviloma zelo dinamična organizacijska struktura. 3.1 Sistemske zahteve Zajem in analiza sistemskih zahtev (Katranu- schkov, 2006), ki naj bi jih razvita platforma izpolnjevala, kot tudi povratne informacije s številnih predstavitev in demonstracij Inteli­ Grid platforme ter neformalnih razgovorov s člani inženirskih organizacij, so pokazale, da lahko zahteve dobro opišemo z naslednjimi lastnostmi: • Varnost. Varnost podatkov in komunikacij na vseh ravneh je v času pospešene digi­ talizacije poslovanja ključnega pomena (Deloitte, 2005). InteliGrid platforma vklju­ čuje standardno grid infrastrukturo in inte­ grira RBAC model (angl. Role Based Access Control) v vse procese preverjanje isto­ vetnosti (Adamski, 2006), • Enostavnost. Vpeljava novih informacijskih tehnologij oz. sistemov ne sme negativno vplivati na obstoječe delovne procese. Osnovni namen, ki je bil uporabljen pri na­ črtovanju in implementaciji platforme, je bila poenostavitev in neobremenjevanje končnih uporabnikov z nepotrebnimi teh­ nološkimi detajli. • Stabilnost in standardi. Stabilnost (odprtih) standardov je osnovni pogoj za implemen­ tacijo ter dolgoročno stabilnost informa­ cijskih sistemov - še posebej sistemov, ki temeljijo na servisno-orientirani arhitekturi (Sutor, 2006). Izdelana platforma temelji na različnih odprtih standardih (WSRF, WS + I, RBAC, itd.). • Servisno-orientirana arhitektura (angl. Ser­ vice Oriented Architecture - SOA). SOA je splošno sprejeta informacijska arhitektura (SAP, 2006), na kateri temelji tudi Open Grid Service Architecture - OGSA (Foster, 2005). • Semantika. Za končnega uporabnika je bistvenega pomena, da so podprti speci­ fični koncepti, ki jih uporablja pri vsakda­ njem delu (npr. stena, stavba, graditev, itd.) in ne samo informacijski koncepti, ki se običajno povezujjo s semantično grid teh­ nologijo (Turk, 2005). 3.2 Arhitektura Koncepti servisno-orientirane arhitekture ter spoznanja, pridobljena v uspešno zaključenih sorodnih projektih (Scherer, 1997), (Katranus- chkov, 2001), so predstavljali osnovne smer­ nice za razvoj konceptualne arhitekture plat­ forme. Zaradi tehnološke neodvisnosti lahko s predstavljeno arhitekturo opišemo različne obstoječe arhitekturne sisteme. Konceptualna arhitektura vključuje različne sloje (slika 4): J. Realni sloj. Pri tem je opis omejen z obravnavano inženirsko panogo: npr. stav­ ba, most, organizacija, inženir, proces, itd. 2. Konceptualni sloj. Konceptualni sloj določa ontologije, ki definirajo koncepte, uporab­ ljene v ostalih slojih arhitekture. 3. Sloj programske opreme. Programsko opremo, ki jo je mogoče namestiti, upo­ rabljati, povezovati... Programska oprema uporablja koncepte, definirane v ontolo­ gijah, kijih določa konceptualni sloj. 4. Sloj osnovnih virov. Viri, ki so potrebni za delovanje programske opreme - npr. stroj­ na oprema, računalniška omrežja, itd. Novost predstavljene konceptualne arhitek­ ture je v tem, da se koncepte inženirske real­ nosti in informacijsko-komunikacijske kon­ cepte obravnava na enak način. Lahko bi rekli, da sistem v nekem omejenem pomenu pozna samega sebe. Razvita servisno orientirana arhitektura, ki vključuje različne komponente in vmesnike, je prikazana na sliki 5. Vsem servisnim InteliGrid komponentam so skupne naslednje značilnosti: • servisi so ohlapno povezani in sledijo naj­ pomembnejšemu principu servisno orienti­ rane arhitekture - uporabljajo se lahko vsak zase, lahko pa se združijo in omogočajo naprednejšo uporabo, • servisi so modularne komponente, ki so lahko semantično opisane, registrirane, od­ krite in uporabljene s strani klientov, • servisi lahko sodelujejo v posebnih poslov­ nih procesih, kjer vrstni red poslanih in spre­ jetih podatkov vpliva na rezultat operacij, ki jih izvaja servis, • servisi so lahko popolnoma avtonomni, lahko pa so odvisni od dostopnosti do neka­ terih drugih servisov, • servisi so sposobni objaviti lastne podatke, kot so denimo zmogljivosti, podprti vmes­ niki in komunikacijski protokoli in • komunikacijski in podatkovni kanali med servisi in odjemalci so kodirani ter zaščiteni z drugimi varnostnimi mehanizmi. Komponente InteliGrid platforme lahko logič­ no razvrstimo v naslednje skupine (slika 5): • Uporabniške aplikacije. Uporabniške apli­ kacije so uporabniki ostalih servisov in so običajno dostopne preko spletnega vmes­ nika. §S s» O § S ■Šo realnost koncepti <3* ■8 O §■programje .S3 ■8 KO §*t deljeni vin M <3 S I - N > S Slika 4 • Konceptualna arhitektura InteliGrid platforme Legenda: Domenski in poslovno specifični vtičniki in razširitve Varnostni InteliGrid Jedrni InteliGrid vmesni servisi in orodja Slika 5 • Komponente InteliGrid platforme. Slika ne prikazuje odvisnosti med posameznimi komponentami, temveč le njihovo logično razdelitev • Varni spletni servisi. Te servise lahko naprej delimo na: (1) medobratovalne servise (zgornji del), ki poenostavijo sodelovanje med vsemi servisi in (2) specifične poslovne servise, ki opravljajo neko delo z dodano vrednostjo. Poznamo dve vrsti poslovnih servisov: (a) servise za sodelo­ vanje, ki nudijo dostop do datotek, struktu­ riranih podatkov in infrastrukture za sode­ lovanje, in (b) vertikalne poslovne servise, ki ustvarjajo nove informacije. • Vmesni grid servisi. Tovrstni servisi ponu­ jajo standardne grid programske vmesnike, ki so bili za podporo dinamičnim virtualnim organizacijam ustrezno funkcijsko razširjeni. • Drugi viri. Spodnjo plast arhitekture se­ stavljajo različni fizični viri (računalniki, računalniške gruče, računalniška omrežja, podatkovne baze, itd.), ki so dostopni speci­ fični virtualni organizaciji. Predstavljeni konceptualni in arhitekturni model platforme s komponentami sistema, ki so predstavljene v naslednjem poglavju, pri­ našata končnim uporabnikom in razvijalcem inženirske programske opreme dve bistveni prednosti: T Z uporabo tehnologije grid eksplicitna do­ ločitev lokacije informacij oziroma servisov ni več potrebna. Informacije in servisi so »dostopni v grid okolju« in ne na določe­ nem Internet naslovu. 2. Z uporabo semantične tehnologije (upo­ raba metapodatkov, koncepti definirani v ontologijah,...) se zmanjša nivo zahtevane­ ga eksplicitnega znanja o uporabljenih virih (podatkovni modeli, dostopnost splet­ nih in grid servisov, idr.). 3.3 Komponente sistema V okviru projekta so bili razviti številni spletni in grid servisi ter uporabniški programi, kijih lahko splošno poimenujemo komponente platforme. Celovita predstavitev komponent sistema je dostopna na spletni strani http://www.lnteliGrid.com/products - v na­ daljevanju so opisane le nekatere najpo­ membnejše: • InteliGrid komunikacijska platforma (slika 7 - korak 1) omogoča dinamično ustvarjanje in upravljanje dinamičnih virtualnih orga­ nizacij, v katere so lahko vključeni hetero­ geni viri - podjetja, osebe, podatkovne baze, različni inženirski servisi, itd. Plat­ forma temelji na odprtih standardih in pro­ tokolih ter je implementirana neodvisno od specifičnih tehnoloških rešitev, kar omo­ goča njeno uporabo neodvisno od partner­ jev, vključenih v specifično virtualno orga­ nizacijo. • Semantični medsebojno obratovalni servisi omogočajo upravljanje s semantičnimi metapodatki (Gehre, 2007) ter skupaj z definiranimi ontologijami predstavljajo jedro semantične grid tehnologije. • Servisi in aplikacije za upravljanje z virtual­ nimi organizacijami. Dinamične virtualne organizacije predstavljajo osnovni orga­ nizacijski koncept v InteliGrid platformi. Različni servisi omogočajo upravljanje z virtualnimi organizacijami. • Sistem za upravljanje z datotekami (slika 7 - korak 2 in 6) uporablja semantično teh­ nologijo in odjemalcem (lahko so npr. konč­ ni uporabniki ali drugi servisi) omogoča transparentno sočasno uporabo hetero­ genih razpršenih sistemov za upravljanje z datotekami. To pomeni, da odjemalec ni več obremenjen s poznavanjem natančnega mesta iskanih datotek, temveč lahko z upo­ rabo semantičnega poizvedovanja poišče iskane vire oz. datoteke. Prav tako pri shra­ njevanju in deljenju datotek z drugimi v vir­ tualni organizaciji ni več pomembno, kam je potrebno shraniti določene datoteke - shranijo se preprosto v grid okolje. Razvoj opisanega sistema je zahteval razširitev nekaterih pomembnih grid servisov - OGSA-DAI (Antonioletti, 2005) vmesna programska operama je bila razširjena s podporo za WebDAV protokol in številnimi varnostnimi možnostmi. • Različni računski servisi (slika 7 - korak 5) omogočajo enostavno uporabo računskih virov, ki so vključeni v virtualno organizacijo. Servisi so v celoti integrirani z drugimi komponentami sistema - tako lahko na primer uporabljajo zgoraj opisani sistem za upravljanje z datotekami. Kot primer so za testno okolje prilagojena različna orodja za analizo konstrukcij (SOFISTIK programska oprema, OpenSees, itd). 4 • DEMONSTRACIJA InteliGrid PLATFORME V procesu načrtovanja InteliGrid platforme so bili predvideni številni uporabniški scenariji in ob tem definirani tudi številni tipični uporab­ niški profili, ki nastopajo v informacijskem okolju (Katranuschkov, 2006), (Turk, 2004). Posplošitev predvidenih scenarijev lahko do­ bro opišemo s t.i. splošnim inženirskim sce­ narijem (slika 6): 1. Prijava v grid okolje. Končni uporabnik ima v dinamični virtualni organizaciji pred­ pisano vlogo, ki mu omogoča izvajanje na­ log v grid okolju. Postopek prijave je trans­ parenten, hkrati pa zagotavlja visoko stopnjo varnosti. 2. Iskanje informacij. Kombinacija uporablje­ nih tehnologij omogoča uporabnikom in- tuitiven dostop do informacij. V idealnem primeru je uporabniku omogočen in pred­ stavljen le dostop do informacij, kijih potre­ buje za izvedbo trenutne naloge. Imple­ mentacija koraka izkorišča možnosti, kijih ponujajo semantične tehnologije grid. 3. Izbira ustreznega orodja. Orodja za izved­ bo določene naloge so v primeru virtu­ alnih organizacij običajno predpisana vnaprej. 4. Uporaba orodja. Večina inženirskih progra­ mov se še vedno izvaja na uporabniški strani in ni neposredno vezana na grid okolje. Zaradi navedenega je potrebno ob­ jekte, ki so potrebni za izvedbo naloge, shraniti na uporabniški strani (lokalno) ter s tem omogočiti omenjenim programom dostop do ustreznih objektov (podatkov). 5. Skupna raba rezultatov. Pridobljeni rezultati oz. nove informacije so posredovani v skupno rabo in s tem dostopni sodelujočim v dinamični virtualni organizaciji. V ta namen se rezultati semantično označijo ter shranijo v grid okolju. 6. Sprožanje akcij. Dostopnost novih infor­ macij lahko sproži različne nove naloge in s tem omogoči drugim sodelujočim v vir­ tualni organizaciji izvedbo novih nalog in procesov. Z Odjava iz grid okolja. Uporabnik konča delo in se odjavi iz grid okolja. Osnova za oceno ustreznosti izbranih koncep­ tualnih in tehnoloških rešitev za izvedbo inženirske informacijske platforme za prilagod­ ljiv, varen, robusten, medobratovalen dostop do informacij, komunikacij in računske infrastruk­ ture je bila integrirana demonstracija s področ­ ja graditeljstva. Demonstracija je bila namenje­ na (1) strokovnjakom s področja integriranih inženirskih sistemov, (2) razvijalcem inženirske programske opreme, (3) ponudnikom inže­ nirskih storitev na internetu in (4) končnim upo­ rabnikom. Integrirana demonstracija vključuje več ciklov predstavljenega standardnega inženirskega scenarija, s pomočjo katerih je predstavljena uporaba različnih orodij in servi­ sov, ki so dostopni na InteliGrid platformi. Demonstracijski scenarij prikazuje projekt študije prenove že obstoječega objekta in zajema vse običajne faze projekta. Demon­ stracijski koraki so podrobno predstavljeni v (Dolenc, 2007), zato so v nadaljevanju prika­ zani le zaslonski posnetki nekaterih izbranih korakov (slika 7). Akcija: Odjava iz grid okolja Akcija: Prijava v Grid okolje . Akcija: Iskanje j ri tj informacij' $1 % Akcija: Izbira orodja Slika 6 * Splošni inženirski scenarij 5 • SKLEPI V članku je predstavljena inženirska infor­ macijska platforma za prilagodljiv, varen, ro­ busten, medobratovalen dostop do informacij, komunikacij in računske infrastrukture, kije bila izdelana v okviru projekta InteliGrid. Platforma združuje in nadgrajuje najnovejša tehnološka in znanstvena spoznanja s področij seman­ tične medobratovalnosti, virtualnih organizacij in tehnologije grid. Vzpostavljeno ogrodje, na katerem je bila izdelana platforma, je v veliki meri neodvisno od uporabljenih informacijskih tehnologij in ga je zato mogoče uporabiti za implementacijo različnih inženirskih medobra- tovalnih platform, ki so bile predstavljene do sedaj. Opisana visokonivojska arhitektura omogoča uporabo različnih programskih ogrodij. Rezultate raziskovalnega in razvojnega dela projekta InteliGrid lahko povzamemo v nekaj naslednjih točkah. • Predstavljena visokonivojska arhitektura se lahko uporabi v različnih inženirskih pano­ gah. Čeprav je graditeljstvo predstavljalo osnovo za zbiranje zahtev ter implementa­ cijo platforme, so različni delni demon­ stracijski scenariji pokazali, da se lahko izdelana platforma uporabi tudi v panogah, kot so npr. ladjedelstvo, strojništvo, idr. • Uporaba semantične tehnologije za ozna­ čevanje različnih virov omogoča zasnovo odprtih in nadgradljivih informacijskih si­ stemov. • Povsem verjetno je, da informacijska infra­ struktura za podporo dinamičnim virtualnim organizacijam ne bo nikoli povsem temeljila na grid tehnologiji. • Uporaba predstavljene platforme pogojuje, da so vsi viri, ki jih želimo deliti, registrirani in vključeni v dinamično virtualno organiza­ cijo. To ima vsekakor nekaj prednosti, kot je npr. razmeroma preprost poslovni model. Seveda pa se lahko vprašamo, ali je ome­ njeni način potreben oz. ali je možno vzpo­ staviti sistem, v katerem to ni zahtevano. Potrebno bi bilo preveriti, ali je P2P (angl. peer-to-peer) tehnologija bolj primerna za podporo dinamičnim virtualnim organiza­ cijam. • Eden izmed osnovnih problemov inženirskih virtualnih organizacij ostaja še vedno med- obratovalnost na nivoju podatkovnih struktur. Uporabljene tehnologije, kot so tehnologija grid, semantična medobratovalnost, virtualne organizacije, itd., se razvijajo zelo hitro in so v zadnjih letih dosegle velik napredek. Predstav­ ljen prototip platforme za sodelovanje doka­ zuje pravilnost izbranih konceptualnih rešitev ter izbranih tehnologij in programskih orodij. Razumljivo je, da še vedno obstajajo različni problemi, ki zahtevajo raziskovalno in raz­ vojno delo; predvsem na področju specifičnih Korak 1 (naročilo študije) - InteliGrid platforma omogoča semantično iskanje ustreznega glavnega izvajalca študije, ki prevzame naloge vod­ je vzpostavljene virtualne organizacije. Korak 2 (dostop do potrebnih podatkov) - Začetne podatke (speci­ fikacije, načrti, standardi, itd.) se semantično označi ter shrani v grid okolju. Vključenim v virtualno organizacijo se omogoči dostop in upo­ rabo teh podatkov. Korak 3 (iskanje in uporaba dokumentov) - Uporabnik, ki ima nalogo pripraviti arhitekturni načrt, poišče potrebne informacije ter pripravi spremenjene načrte. Korak 4 (priprava podatkov) - Gradbeni inženir poišče na platformi servis za pripravo delnega modela konstrukcije, ki ga potrebuje za analizo konstrukcije. Korak 5 ((tud ja zaključena) - Gradbeni inženir za izvedbo potrebnih Korak 6 (rezultati študije) - Končno poročilo študije je predstavljeno analiz konstrukcije uporabi visoko zmogljive računalnike, ki so vključe- naročniku, ki se odloči o nadaljnjih korakih morebitne investicije, ni v virtualno organizacijo. Slika 7 • Nekaj izbranih demonstracijskih korakov, ki prikazujejo nekatere izdelane InteliGrid servise oz. programe domenskih ontologij, dostopnosti in medobra- tovalnosti različnih inženirskih servisov, Na koncu se lahko vprašamo, kako hitro (če sploh) bodo različne predstavljene rešitve in tehnologije uporabljene v industriji. Če lahko verjamemo nekaterim ocenam (Gartner, 2006), bosta grid tehnologija ter semantični splet dosegla zahtevani nivo za industrijsko uporabo v dveh do petih letih. 6 • LITERATURA Adamski, M., Kulczewski, M., Kurowski, K., Nabrzyski, J., Hume, A., Security and Performance Enhancements to OGSA-DAI for Grid Data Virtualiza­ tion, 2nd VLDB Workshop on Data Management in Grids, Seoul, Korea, 11 September 2006. Afsarmanesh, H„ Garita, C., Hertzberger, L.O., Santos-Silva, V., Management of Distributed Information in Virtual Enterprises - The Prodnet Approach, Proceedings of the 4th International Conference On Concurrent Engineering, Nottingham, UK, pp. 241 -255,1997. Antonioletti, M„ Atkinson, M. P„ Baxter, R„ Borley, A., Chue Hong, N.P., Collins, B., Hardman, N., Hume, A., Knox, A., Jackson, M„ Krause, A., Laws, S., Magowan, J„ Paton, N. W„ Pearson, D„ Sugden, T„ Watson, R, Westhead, M., The Design and Implementation of Grid Database Services in OGSA-DAI, Concurrency and Computation: Practice and Experience, Volume 17, Issue 2 -4 , pp. 357-376,2005. Baxter, R„ A Complete History of the Grid. http://www.nesc.ac.uk/talks/sdmiv/SDMIV-250ct2002- Baxter.pdf, 2002. Browne, J„ Sackett, P. J„ Wortmann, J. C., The System of Manufacturing: A Perspective Study, Report to the DG XII of the CEC, 1994. Byrne, J.A., Brandt, R„ Port, 0., Bureau reports, The Virtual Corporation, Business Week, February 8,1993. Charbuck, D., Young, J.S., The Virtual Workplace, Forbes, Vol. 150, No. 12,184-190,1992. De Roure, D„ Jennings, N.R., Shadbolt, N.R., »The Semantic Grid: a future e-Science infrastructure«, Grid Computing: Making the Global Infra­ structure a Reality, ed. F. Berman, G. C„ 2003. Foster, I., Globus Toolkit Version 4: Software for Service-Oriented Systems. IFIP International Conference on Network and Parallel Computing, Springer-Verlag LNCS 3779, p. 2 -13,2006. Deloitte, 2005 Global Security Survey, http://www.deloitte.com/dtt/cda/doc/content/dtt_financialservices_2005GlobalSecuritySurvey_ 2005-07-21.pdf, 2005. Filos, E., Banahan, E„ Towards The Smart Organization: An Emerging Organizational Paradigm And The Contribution Of The European RTD Programs, Journal of Intelligent Manufacturing, Vol. 12, No. 2, pp. 101-119,2001. Foster, l„ Kesselman, C., The GRID, Morgan Kaufmann Publishers, Inc., San Francisco, 1999. Foster, l„ Kesselman, C., Nick, J„ Tuecke, S„ The Physiology of the Grid: An Open Grid Services Architecture for Distributed Systems Integration. Open Grid Service Infrastructure WG, Global Grid Forum, http://www.globus.org/alliance/publications/papers/ogsa.pdf, 2002. Foster, l„ Kesselman, C., Tuecke, S., The Anatomy of the Grid: Enabling Scalable Virtual Organizations. International Journal of High Performance Computing Applications, 15 (3). 200-222.2001. Gehre, A., Katranuschkov, P. and Scherer, R. J., Managing Virtual Organization Processes by Semantic Web Ontologies. Rebolj D. (Ed.) Proc. CIB 24th W78 Conference Maribor »Bringing ITC knowledge to work«, University Library Maribor, ISBN 978-961-248-033-2, pp. 177-182,2007. Hannus, M„ Silen, P„ Islands of Automation, http://cic.vtt.?/hannus/islands/, 2002. Katranuschkov, R, Gehre, A., Balaton, E„ Balder, R., Bitzarakis, S., Dolenc, M, Ebert, C., Hans, C., Hyvarinen, J., Kurowski, K„ Pappou, T, Petrinja, E., Stankovski, V, Turk, Z„ Wagner, U„ D12 Requirements Analysis, Rev. 1.4. The InteliGrid Consortium, c /o University of Ljubljana, www.lnteliGrid.com.,http://www.inteligrid.com/data/works/att/dl2.content.03122.pdf, 2006. Katranuschkov, R, Scherer, R. J., Turk, Ž., Intelligent services and tools for concurrent engineering: An approach towards the next generation of collaboration platforms, ITcon Vol. 6, Special Issue Information and Communication Technology Advances in the European Construction Industry, pp. 111 -128, http://www.itcon.org/2001 /9 ,2001. Kazi, A.S., Hannus, M„ Laitinen, J., Nummelin, 0., Distributed Engineering in Construction: Findings from the IMS GLOBEMEN Project, ITcon, Vol. 6, pp. 129-148,2001. NIIIP, Introduction to NIIIP Concepts, Book 0, NIIIP Reference Architecture http://www.niiip.org/public/home.nsf/fProjectHome?openform&PID =NIIIP_TRP, 1998. Petrinja, E„ Stankovski, V, Turk, Ž., A provenance data management system for improving the product modelling process, Automation in Construc­ tion, Volume 16, Issue 4, July 2007, Pages 485-497,2007. Rabelo, R„ Camarinha-Matos, L.M., Towards Agile Scheduling in Extended Enterprise, Proceedings of BASYS'96: Balanced Automation Systems ll-lmplementation Challenges for Anthropocentric Manufacturing (Camarinha-Matos L.M. and Afsarmanesh H„ editors), Chapman & Hall, pp.413-422,1996. Scherer, R.J., Wasserfuhr, R., Katranuschkov, R, Hamann, D., Amor, R„ Hannus, M., Turk, Ž., A Concurrent Engineering IT Environment for the Build­ ing Construction Industry. In: Fichtner D. and MacKay R. (eds.) »Facilitating Deployment of Information and Communication Technologies for Competitive Manufacturing«, Proc. of the European Conf. on Integration in Manufacturing, liM'97, ISBN 3-86005-192-X, pp. 31-40,1997. Sutor, R.S., Open Standards vs. Open Source: How to think about software, standards, and Service Oriented Architecture at the beginning of the 21 st century, http://www.sutor.com/newsite/essays/Sutor-OpenStdsVsOpenSrc-20060527.pdf, 2006. Turk Ž., Understanding Grid semantics for virtual collaboration, http://istresults.cordis.lu/index.cfm/section/news/tpl/article/BrowsingType/ Features/ID/79773,2005. Walton, J., Whicker, L, Virtual Enterprise: Myth and Reality, Journal of Control, Vol. 22, No. 8, p p .22 -25 ,1996. Wilson, I.E., Harvey, S„ Vankeisbelck, R„ Kazi, A.S., OSMOS: Enabling the construction virtual enterprise. ITcon 6, pp. 85-110,2001. NOVI DIPLOMANTI UNIVERZA V LJUBLJANI, FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO IN GEODEZIJO VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Janez Selan, Primerjalna študija porabe energije za razsvetljavo po prEN 15193-1, mentor doc. dr. Živa Kristl Marko Arlič, Projektiranje nosilnih elementov montažnega armira­ nobetonskega objekta, mentor doc. dr. Jože Lopatič Špela Blatnik, Temperaturna in vlažnostna analiza lesa, mentor izr. prof. dr. Goran Turk, somentor dr. Simon Schnabl UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Uroš Maršič, Vpliv parametrov cestne osi na prometno varnost, mentor doc. dr. Alojzij Juvane Blaž Velkavrh, Primerjava različnih pristopov k projektiranju armiranobetonskih stenastih nosilcev, mentor izr. prof. dr. Boštjan Brank, somentor doc. dr. Jože Lopatič Jernej Mlinarič, Modeliranje odtoka iz povodja Soče s strojnim učenjem, mentor izr. prof. dr. Boris Kompare, somentorja asist. dr. Nataša Atanasova in Alojz Medic Žane Trontelj, Vpliv javno-zasebnega partnerstva na proces graditve, mentor doc. dr. Jana Šelih Peter Stopar, Priprava pitne vode na zajetju Jama, mentor izr. prof. dr. Boris Kompare, somentor Alojz Medic UNIVERZA V MARIBORU, FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Matevž Cimerman, Projekt organizacije gradbišča za rekon­ strukcijo križišča Breg pri Polzeli s terminskim planom na­ predovanja del, mentor pred. Metka Zajc Pogorelčnik univ. dipl. inž. grad. Jožica Gomboc, Ravnanje z odpadki v Občini Ormož s poudarkom na ločenem zbiranju frakcij in pripadajočo zakonodajo, mentor izr, prof. dr. Eugen Petrešin, somentor Matjaž Nekrep Perc, univ. dipl. inž. grad. Janez Poš, Sodobna komunalna infrastruktura za nadzor raz­ vejanih komunalnih omrežij na primeru Javnega komunalnega' podjetja Ruj, mentor izr. prof. dr. Eugen Petrešin, somentor Matjaž Nekrep Perc, univ. dipl. inž. grad. Sašo Previšič, izgradnja poslovnega objekta Metuljček Kamnik s terminskim planom napredovanja del, mentor pred. Metka Zajc Pogorelčnik univ. dipl. inž. grad. Seme Klavdija, Projekt organizacije gradbišča za izgradnjo telovadnice z veznim traktom Nova cerkev s terminskim planom napredovanja del, mentor pred. Metka Zajc Pogorelčnik univ. dipl. inž. grad. UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Jernej Geč, Začasni jekleni železniški mostovi, mentor red. prof. dr. Stojan Kravanja, somentor doc. dr. Simon Šilih Tomi Kovačec, Statična in trdnostna analiza lesenega razgled­ nega stolpa na Planini nad Vrhniko, mentor izr. prof. dr. Miroslav Premrov, somentor doc. dr. Peter Dobrila Goran Mandžuka, Raziskava kinetike hidratacije cementne paste z dielektrično spektroskopijo, mentor izr. prof. dr. Dean Korošak, somentor doc. dr. Lucija Hanžič Branko Manič, Projektna in tehnična dokumentacija - proble­ matika / vodilna mapa, mentor doc. dr. Metka Sitar Tomaž Štrafela, Študija izvedljivosti dirkališča »Motopark Hardek«, mentor izr. prof. dr. Tomaž Tollazzi Uroš Uršnik, Priprava površinejeklenih konstrukcij za zaščito pred korozijo s premazi, mentor red. prof. dr. Stojan Kravanja, somentor doc. dr. Uroš Klanšek Andrej Žiberna, Študija tehnologije graditve viadukta Tabor na odseku HC Razdrto-Vipava, mentor doc. dr. Andrej Štrukelj, somentor Nataša Šuman, univ. dipl. gosp. inž. UNIVERZA V MARIBORU, FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO - EKONOMSKO POSLOVNA FAKULTETA UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GOSPODARSKEGA INŽENIRSTVA Miran Brence, Uporaba polimernega bitumna v asfaltnih zmeseh ter njegova tehnična ekonomska upravičenost, mentorja red. prof. dr. Ivan Anžel in red. prof. dr. Duško Uršič, somentor doc. dr. Lucija Hanžič Rubriko ureja • Jan Kristjan Juteršek, univ. dipl. inž. grad. KOLEDAR PRIREDITEV 5.-6.11.2007 RIMC07 3. Mednarodni znanstveni in strokovni kongres upravljavcev železniške infrastrukture Rogaška Slatina, Slovenija www.fg.uni-mb.si/RIMC2007/vabilo.html 29.-30.11.2007 Kolokvij o asfaltih in bitumnih Hotel Kompas, Kranjska gora, Slovenija www.zdruzenje-zas.si 19.-22.5.2008 Internationales fib-Symposium 2008 Amsterdam, Nizozemska dick@betonvereniging.nl www.fib2008amsterdam.nl 4.-6.6.2008 IABSE Conference ICT for Bridges, Buildings and Construction Practice Helsinki, Finska www.iabse.org 10.-12.12.2007 30.6.-4.7.2008 ■ Gulf Traffic 2007Dubai Intarnational Exhibition Dubaj, ZAE www.gulftraffic.com ■ 10th International Symposium on Landslides and Engineered Slopes Xi'an, Kitajska www.landslide.iwhr.com 10.-13.12.2007 7th International Symposium on Cable Dynamics Dunaj, Avstrija www.aimontefiore.org/cable/ 13.-15.2.3008 IT-Trans 2008 - International Conference and showcase Karlsruher Messe und Kongress Karlsruhe, Nemčija maristella.angotzi@uitp.org www.it-trans.org 9.-12.4.3008 GEOCongress 2008 The Challenge of Sustainabiliby in the Geoenvironment Annual Congress of the Geo-Institute of ASCE New Orleans, Louisiana, ZDA www.adsc-iafd.com/files/public/GeoCongress2008.pdf 21.-25.4.2008 TRA 2008 2nd Transport Research Arena (TRA) Ljubljana, Slovenija www.traconference.com 18.-21.5.2008 EM08 The Inaugural International Conference of the Engineering Mechanics Institute Minneapolis, Minnesota, ZDA www.cce.umn.edu/conferences/em08 8.-10.7.2008 7th International Congress Concrete: Construction's Sustainable Option Dundee, Škotska www.ctucongress.co.uk 3.-5.9.2008 EUROSTEEL 2008 Gradec, Avstrija www.eurosteel2008@tugraz,at 17.-19.9.2008 7th RILEM International Symposium on Fibre Reinforced Concrete (BEFIB 2008) Chennai (Madras), Indija www.befib2008.iitm.ac.in 24.-26.11.2008 2nd International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2008) Cape Town, Južna Afrika www.civil.uct.ac.za/iccrrr 5.-9.10.2009 17th International Conference for Soil ' Mechanics and Geotechnical Engineering Alexandria, Egipt www.2009icsmge-egypt.org Rubriko ureja • Jan Kristjan Juteršek, ki sprejema predloge za objavo na e-naslov: msg@izs.si