Εφαρµοσµένης Γεωφυσικής

Αντικείμενο του εργαστηρίου

Το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής του Πολυτεχνείου Κρήτης (έτος ίδρυσης 1988) εκπαιδεύει τους φοιτητές του Τμήματος Μηχανικών Ορυκτών Πόρων και παρουσιάζει ερευνητική δραστηριότητα στις σύγχρονες μεθόδους της εφαρμοσμένης γεωφυσικής. Αυτές οι μέθοδοι συμβάλλουν στη μελέτη του υπεδάφους, τόσο σε μεγάλα βάθη (μερικές δεκάδες χιλιόμετρα), όσο και σε πολύ μικρά (μερικά μέτρα), με κύρια πεδία εφαρμογών στα γεωτεχνικά, τα υπόγεια νερά, την αρχαιομετρία, τη ρύπανση εδαφών, τον έλεγχο ποιότητας κατασκευών και την αναζήτηση ορυκτών πρώτων υλών. Αναλυτικότερα το εργαστήριο  έχει αναπτύξει δραστηριότητα:

• Σε γεωτεχνικές εφαρμογές: Τρισδιάστατη απεικόνιση της οροφής  του βραχώδους υποβάθρου και προσδιορισμός της κατακόρυφης και πλευρικής μεταβολής της ταχύτητας διάδοσης των εγκαρσίων σεισμικών κυμάτων για το γεωτεχνικό χαρακτηρισμό των σχηματισμών όπου θα εδραστούν μεγάλες κατασκευές (φράγματα, λιμνοδεξαμενές, αντλισιοδεξαμενές). Διερεύνηση εγκοίλων και σπηλαιώσεων σε θέσεις μελλοντικής κατασκευής κτιρίων και εγκατάστασης ανεμογεννητριών). Γεωφυσική μελέτη για το χαρακτηρισμό γεωλογικών σχηματισμών κατά μήκος νέου οδικού δικτύου (σηράγγων) και του υπόγειου σιδηρόδρομου.
• Σε υδρογεωλογικές και περιβαλλοντικές εφαρμογές :   Διερεύνηση της ζώνης εισροής του θαλασσινού νερού σε παράκτιους υδροφορείς  με την μέθοδο ηλεκτρικής τομογραφίας.
• Την αρχαιομετρία: Χαρτογράφηση του  πολεοδομικού ιστού αρχαιολογικών χώρων, μνημείων σε μακεδονικούς τύμβους, υπολειμάτων φούρνων κεραμικής και θαμμένων μεταλλικών αντικειμένων. Τρισδιάστατη απεικόνιση της θεμελίωσης ιστορικών κτιρίων (Ενετικά Νεώρια και τείχη).
• Τη ρύπανση εδαφών και των υπόγειων νερών από διαρροή υγρών καταλοίπων σε χώρους ταφής απορριμάτων, πετρελαιοειδών σε διυλυστήρια ή πρατήρια βενζίνης, βιομηχανικών υγρών ρύπων.
• Τον έλεγχο ποιότητας κατασκευών (οδοστρώματος) και την χαρτογράφηση θαμμένων υποδομών (σωληνώσεων, αγωγούς ομβρίων)  με την μέθοδο γεωραντάρ.
• Την αναζήτηση ορυκτών πρώτων υλών (υδρογονανθράκων, βιομηχανικών και μεταλλικών ορυκτών,)

Εκπαιδευτικές δραστηριότητες

Προπτυχιακά μαθήματα

• ΜΟΠ 204 Εφαρμοσμένη Γεωφυσική
• ΜΟΠ 203 Σεισμικές Μέθοδοι
• ΜΟΠ 507 Αξιολόγηση Σχηματισμών Με Γεωφυσικές Μεθόδους
• ΜΟΠ 708 Ασκήσεις Υπαίθρου IV
• Επίβλεψη Διπλωματικών Εργασιών

Μεταπτυχιακά μαθήματα

• Προχωρημένα Θέματα Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής
• Επεξεργασία Σεισμικού Σήματος
• Επίβλεψη Μεταπτυχιακών & Διδακτορικών Διατριβών

Στο εργαστήριο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής έχουν εκπονηθεί 150 Διπλωματικές εργασίες, 35 Μεταπτυχιακές εργασίες και 7 διδακτορικές διατριβές.

Ερευνητικά και Αναπτυξιακά προγράμματα

Επιλεγμένα Προγράμματα

1. 2019 - 2022  DE.F.I.C.I.T – “Ολοκληρωμένο σύστημα λήψης αποφάσεων για την άρδευση καλλιεργειών σε επίπεδο Κρήτης με χρήση καινοτόμων τεχνολογιών”
2. 2016-2017. Γεωφυσική χαρτογράφηση της στρωματογραφίας των γεωλογικών σχηματισμών στις πηγές της Αγιάς Χανίων (ΔΕΥΑΧ).
3. 09/2015 - 08/2018. BEWEXMIN – Bucket wheel excavators operating under difficult mining conditions including unmineable inclusions and geological structures with excessive mining resistance.
4. 2014-2015 Εντοπισμός και αξιολόγηση πετρωμάτων με shalegas (αέριο σε λεπτόκοκκα κλαστικά πετρώματα) στη Βόρεια Ελλάδα, Υ.Π.ΕΝ.
5. 02/2012-09/2015. GEOCHARACTERIZATION (ΘΑΛΗΣ) – Γεωτεχνικός χαρακτηρισμός επιλεγμένων θέσεων στην Κρήτη με την συνδυαστική χρήση γεωφυσικών και γεωτεχνικών μεθόδων.
6. 02/2012-01/2015. CLEARWATER - “geophysiCaL basEd hydrogeologicAL modeling to pRevent pollution from sea WATER intrusion at coastal areas”.
7. 2012-2015. ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ – Ανάπτυξη ολοκληρωμένου συστήματος παρακολούθησης βραχοπτώσεων.
8. 2014- 2015 Συνδυασμένη έρευνα μετακινήσεων, γεωλογικού υποβάθρου, ελέγχου ευστάθειας και προτάσεις διαμόρφωσης τελικών νοτίων πρανών ορυχείου Μαυροπηγής, ΔΕΗ.
9. 07/2012- 12/2014 Γεωτεχνική αξιολόγηση ασβεστολιθικών πρανών ορυχείου Μαυροπηγής, ΔΕΗ.
10. 2012-2012. Συμπληρωματικές εργασίες διαστασιολόγησης της λιμνοδεξαμενής στο οροπέδιο του Ομαλού, Χανίων καθώς και διερεύνησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την κατασκευή της.
11. 2009 – 2010. JUNICOAST – Geophysical survey at coastal areas on Crete and nearby small islands, LIFE+ Nature project “Actions for the conservation of coastal dunes with Juniperus spp. in Crete and the South Aegean (Greece)”
12. 2006-2008. ΠΕΠΕΡ-Κρήτη, Εντοπισμός και Αξιολόγηση Βιοαερίου Νεογενών Σχηματισμών της Περιοχής Αρκαλοχωρίου Ηρακλείου Κρήτης και Ενεργειακή Χρήση
13. 2006-2008 ΠΕΝΕΔ-2003, "Μεθοδολογία πρότυπων ερευνών με συνδυασμό γεωλογικών, γεωφυσικών, γεωτρητικών και εργαστηριακών δεδομένων".
14. 2006-2006 ΠΕΝΕΔ-2003, "Συμβολή της γεωφυσικής έρευνας στον προσδιορισμό του μετώπου θαλασσινού/γλυκού νερού και τη διαχείρηση των υπόγειων νερών της περιοχής Στύλος Χανίων".
15. 2005-2006 ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ ΙΙ (Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ ΙΙ), "Συνδυασμένη γεωφυσική έρευνα για την ανίχνευση του μετώπου υφαλμύρωσης και τη διαχείρηση των υπόγειων νερών στην περιοχή Στύλος Χανίων."
16. 2005-2006. EGELADOS - Passive seismic experiment in the Hellenic Subduction Zone.
17. 2004-2006 Εκτίμηση και παρακολούθηση της ρύπανσης εδαφών από πετρελαιοειδή με σύγχρονες γεωφυσικές μεθόδους (ΕΛΕΓΧΟΣ)".
18. 2004-2005. "Προστασία υπόγειων υδροφορέων από υφαλμύρωση μέσω εμπλουτισμού με επεξεργασμένα βιομηχανικά απόβλητα και ανάπτυξη εργαλείων και τεχνολογιών για βιώσιμη διαχείριση ιλύων από μονάδες καθαρισμού βιομηχανικών αποβλήτων-SMILES". 
19. CRINNO - Συμμετοχή στις γεωφυσικές μετρήσεις
20. 2001 - 2004. HYGEIA - "Hybrid Geophysical technology for the Evaluation of Insidious contaminated Areas".
21. 1986-1996. Seismic Imaging and Tomography of Oil Sands. Funded by the Alberta Oil Sands Technology and Research Authority, Alberta, Canada.
22. 1987-1988 LithoProbe. Mελέτη της λιθόσφαιρας στον Kαναδά με σεισμικές μεθόδους.

Αναπτυξιακά προγράμματα

1. ΕΠΕΑΕΚ – Προπτυχιακό Πρόγραμμα Τμήματος ΜΗΧΟΠ
2. Συνεργασία με εταιρείες : κατασκευαστικές (ΑΚΤΩΡ, Αττικό Μετρό, Τσόντος), Μελετητικές (ΙΣΤΡΙΑ, ΓΕΩΤΕΚ, Υδροαιολική) και άλλες (ΤΙΤΑΝ, ΟΑΚ, Δήμοι) σε αναπτυξιακά προγράμματα.

Ερευνητικά αποτελέσματα / προϊόντα

• Επεξεργασία δεδομένων σεισμικής ανάκλασης (τεχνικές απόσβεσης πολλαπλών ανακλάσεων μικρής περιόδου (Deghosting) και χωροθέτησης με την χρήση της κυματικής εξίσωσης απλής διαδρομής) .
• Επεξεργασία σήματος γεωραντάρ (τεχνικές μορφοποίησης  φάσματος με την χρήση του μετασχηματισμού S, ανάλυσης μιγαδικών χαρακτηριστικών, ταξινόμησης δεδομένων με τη χρήση νευρωνικών δικτύων, τρισδιάστατης χωροθέτησης, αυτόματης εκτίμησης της θέσης θαμμένων υποδομών από τα περιθλώμενα κύματα).
• Συνδυασμένη αντιστροφή γεωφυσικών δεδομένων από την μέθοδο ηλεκτρικής τομογραφίας και σεισμικής τομογραφίας.
• Πολυκάναλη Ανάλυση Επιφανειακών Κυμάτων με αντιστροφή των καμπύλων διασποράς και εργαλείο πειραματικής καμπύλης διασποράς με την χρήση μετασχηματισμού των δεδομένων στο πεδίο ταχύτητας φάσης -  συχνότητας .
• Προσομοίωση της διάδοσης των σεισμικών κυμάτων με μεθόδους πεπερασμενών διαφορών και απορροφητικά όρια  (φίλτρο sponge σε συνδυασμό με την κυματική εξίσωση απλής διαδρομής).

Εξοπλισμός

• 24κάναλος ψηφιακός σεισμογράφος (GEOMETRICS ES2401)
• 12 δικάναλα καταγραφικά σεισμικών δεδομένων (DMT)
• Σεισμική πηγή τύπου SeisGun (Betsy M 3 της Winchester)
• Συστοιχία 12 υδροφόνων MP 25-250 SW της GeoSpace
• Γεωραντάρ με πέντε κεραίες (PulseEkko 1000)
• Ηλεκτρομαγνητικό όργανο CM 031 (GF Instruments)
• Όργανο VLF (WADI της ABEM)
• Μονάδα ηλεκτρικής τομογραφίας (Sting R1-Swift)
• Μονάδα γεωηλεκτρικών βυθοσκοπήσεων και χαρτογραφήσεων (ABEM Terrameter + Booster)
• Πυρηνικό μαγνητόμετρο (GEOMETRICS)
• Διαφορικό μαγνητόμετρο (Geoscan)
• Βαρυτόμετρο Lacoste-Romberg, μοντέλο D -206

Δείτε τον εξοπλισμό εδώ.

Υπηρεσίες προς τρίτους

• Χαρτογράφηση της οροφής του γεωλογικού υποβάθρου που είναι καλυμμένο από προσχώσεις σε θέσεις όπου πρόκειται να κατασκευαστούν αυτοκινητόδρομοι, φράγματα, σήραγγες, γέφυρες.
• Παρακολούθηση του μετώπου θαλασσινού/γλυκού νερού σε παράκτιους υδροφόρους σχηματισμούς (υφαλμύρωση).
• Τρισδιάστατη απεικόνιση των γεωλογικών σχηματισμών σε προτεινόμενους χώρους υγειονομικής ταφής.
• Παρακολούθηση της ρύπανσης των εδαφών και των υπόγειων νερών.
• Γεωφυσική διασκόπηση για αναζήτηση υδροφόρων σχηματισμών .
• Εκτίμηση της χωρικής κατανομής των μηχανικών ιδιοτήτων των γεωλογικών σχηματισμών με σεισμικές μεθόδους σε γεωτρήσεις (cross-hole, downhole) και την μέθοδο πολυκάναλης ανάλυσης επιφανειακών κυμάτων (MASW).
• Μη καταστροφικός έλεγχος θεμελίων και οπλισμού σε κολώνες.
• Εντοπισμός διάκενων και σπηλαίων κάτω από δρόμους και κτίσματα.
• Εντοπισμός θαμμένων σωλήνων και δικτύων καλωδίων καθώς και θαμμένων μεταλλικών αντικειμένων.
• Εντοπισμός διαρροών δεξαμενών και σωληνώσεων.
• Χαρτογράφηση θαμμένων ερειπίων και θεμελίων ιστορικών κτιρίων.
• Αναζήτηση ορυκτών πρώτων υλών.

Προσωπικό

Καθ. Α. Βαφείδης
Διευθυντής | 2821037643 | avafeidis<στο>tuc.gr

Δρ. N. Ανδρονικίδης
Μέλος ΕΔΙΠ | 2821037681 | nandronikidis<στο>tuc.gr
Μηχανικός Ορυκτών Πόρων, MSc, PhD.

Δρ. Γ. Κρητικάκης
Μέλος ΕΔΙΠ | 2821037670 | gkritikakis<στο>tuc.gr
Μηχανικός Ορυκτών Πόρων, MSc, PhD.

Δρ. Ν. Οικονόμου
Μέλος ΕΔΙΠ | 2821037677 | noikonomou<στο>tuc.gr
Μηχανικός Ορυκτών Πόρων, MSc, PhD.

Δημοσιεύσεις (Αρχείο Δημοσιεύσεων)

Δημοσιεύσεις