Program Majówki z Nauką 2010
Na terenie IBW PAN zostanie przygotowanych 8 stanowisk prezentacyjnych - tzw. PUNKTÓW, które kolejno będą obsługiwały uczestników poruszających się po tzw. trasie edukacyjnej. Na poszczególnych PUNKTACH uczestnicy będą mieli okazje zapoznać się z różnymi, ciekawymi zjawiskami i problemami naukowymi przedstawianymi w formie prezentacji multimedialnych, pokazów i warsztatów. Będzie również okazja do obejrzenia nowoczesnych laboratoriów oraz unikalnej aparatury badawczej. Czas każdej imprezy będzie wynosił od 15 do 25 minut.
PUNKT 0: Recepcja - Informacja
PUNKT 1: Erozja i akumulacja, czyli niszczenie i tworzenie krajobrazu
PUNKT 2: Jak przewidzieć i zmierzyć rozchodzenie się zanieczyszczeń w rzece?
PUNKT 3: Jak mierzyć i kontrolować przepływ wody w rzece?
PUNKT 4: Energia pozyskiwana z falowania morskiego jako odnawialne i ekologiczne źródło energii
PUNKT 5: Drgania w ziemi - sprawca groźnych katastrof
PUNKT 6: Co niszczy brzeg morski w Polsce?
PUNKT 7: Jak fale niszczą i budują brzeg?
PUNKT 8: W jakim celu i w jaki sposób mierzymy fale, prądy oraz ruch piasku w morskiej strefie brzegowej?
PUNKT 0 - Recepcja i informacja
"Punkt 0" znajduje się przy portierni, przy bramie wjazdowej do Instytutu. Tutaj odbywać się będzie rejestracja uczestników oraz przydzielanie grupom zorganizowanym materiałów informacyjnych. W ich skład będzie wchodziła mapka z zaznaczonymi punktami prezentacyjnymi, unikalny (w przypadku każdej grupy) harmonogram imprezy, informacje o poszczególnych prezentacjach i prezenterach oraz materiały informacyjne o Instytucie. Harmonogram zawierać będzie informacje o przydzielonej kolejności poszczególnych prezentacji oraz miejscu i o godzinach ich rozpoczęcia.
Tutaj również będzie można uzyskać wszelkie niezbędne informacje, a także skorzystać z apteczki.
PUNKT 1 - Erozja i akumulacja, czyli niszczenie i tworzenie krajobrazu
(Numer imprezy w katalogu VIII Bałtyckiego Festiwalu Nauki: 94)
Zajęcia zostana przeprowadzone na modelu składającym się basenu oraz z pochylonej w kierunku basenu skarpy wykonanej z osadu piaszczystego z domieszkami gliny i kamyków. W wyniku zraszania, imitującego opady atmosferyczne, zostanie uruchomiony proces tzw. spływu powierzchniowego wody, któremu towarzyszyć bedzie erozja gleby. Wraz z upływem czasu woda zaczynie tworzyć strumyki wcinające się w skarpę tworząc tzw. pradoliny. Poprzez różne ukształtowanie powierzchni skarp oraz wielopunktowe zraszanie można będzie obserwować układ strumyków przedstawiający system rzeczny oraz zlewnie. Wypłukiwany osad ze skarpy transportowany będzie w kierunku basenu gdzie nastąpi akumulacja w postaci stożka napływowego (analogiczny do np. stożka Wisły), a po pewnym czasie zaczną się tworzyć na stożku rozgałęzienia delty rzeki.
Te zajęcie , w postaci samodzielnie przeprowadzanych eksperymentów, będą szczególnie przydatne dla młodzieży szkolnej, jako uzupełnienie wiedzę z ekologii i geografii. Ich ważnym aspektem będzie zwrócenie uwagi na istotną rolę roślinności w procesie stabilizacji zboczy, zapobieganiu erozji gleb oraz w procesach rekultywacji obszarów poprzemysłowych takich jak hałdy i wyrobiska. Będzie mozna naocznie przekonać się jak szybko postępuje erozja gleby pozbawionej szaty roślinnej np. w wyniku wypalania, pożarów, czy uprawy rolnej.
Autor prezentacji i osoba prowadząca: dr Jarosław Biegowski
Dr Jarosław Biegowski zajmuje się problemami transportu i sortowania osadów w morskiej strefie brzegowej. Bierze udział w licznych ekspedycjach pomiarowych, gdzie bada zjawiska transportu i sortowania osadów w naturze: w morzu - w stacji Badawczej w Lubiatowie, w wielkoskalowym kanale falowym - Deltaflume, w Wiśle - w Korzeniewie. Podczas ekspedycji wykorzystuje nowoczesną aparaturę badawczą do jednoczesnego pomiaru rozkładu uziarnienia oraz koncentracji osadów w zawieszeniu LISST-100. Dnia 10 maja 2006 roku obronił rozprawę doktorską pt. "Dynamika osadów morskich o niejednorodnym uziarnieniu".
PUNKT 2 - Jak przewidzieć i zmierzyć rozchodzenie się zanieczyszczeń w rzece?
(Numer imprezy w katalogu VIII Bałtyckiego Festiwalu Nauki: 95)
Impreza odbędzie się w plenerze, nad Potokiem Oliwskim przepływającym przez teren Instytutu. Właściwy pokaz zostanie poprzedzony krótkim wykładem na temat przyczyn pogarszania się jakości wód powierzchniowych i podziemnych oraz sposobów radzenia sobie z takimi zagrożeniami. Plakaty oraz prezentacja multimedialna umożliwią obrazowe przedstawienie wpływu zanieczyszczeń wód na nasze środowisko naturalne jak i na nas samych.
Główną część imprezy stanowić będzie przeprowadzone w warunkach polowych ćwiczenia polegające na wprowadzeniu do rzeki fluorescencyjnej substancji imitującej skażenie. Uczestnicy będą mogli obserwować przemieszczanie się wprowadzonej substancji oraz mierzyć specjalną aparaturą (fluorymetrem) stopień jej rozcieńczenia i prędkość przepływu. Na zakończenie przedstawione zostaną możliwości naukowego prognozowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w wodach podziemnych i powierzchniowych.
Autorka prezentacji:
Dr inż. Wioletta Gorczewska-Langner
Dr inż. Wioletta Gorczewska-Langner jest absolwentką Wydziału Budownictwa Wodnego Politechniki Gdańskiej. W ramach stypendium dwukrotnie studiowała w Uniwersytecie Josepha Fouriera w Grenoble we Francji. Jest laureatką konkursu na najlepszą pracę magisterską w dziedzinie mechaniki teoretycznej i stosowanej obronioną w roku 2003 w województwie pomorskim. Zajmuje się problematyką związaną ze szczegółowym rozpoznaniem mechanizmu transportu substancji rozpuszczonych w nienasyconym ośrodku porowatym, co w praktyce pozwoli na udoskonalenie modeli symulacyjnych transportu zanieczyszczeń w gruntach. Transport substancji rozpuszczonych w strefie nienasyconej ma istotne znaczenie dla określenia stopnia zagrożenia wód podziemnych różnymi substancjami przedostającymi się z powierzchni terenu lub składowisk odpadów do warstw wodonośnych. Obecnie pracownik naukowy Politechniki Gdańskiej.
Osoba prowadząca:
Doc. dr hab. inż. Marek Kulczykowski
Doc. dr hab. inż. Marek Kulczykowski jest absolwentem Wydziału Budownictwa Lądowego Politechnika Gdańskiej. Jego główne zainteresowania naukowe koncentrują się wokół problemów związanych ze stabilizacją i wzmacnianiem podłoża oraz stromych, niestatecznych skarp przy zastosowaniu techniki tzw. gruntu zbrojonego. W związku z odejściem dr inż. Wioletty Gorczewskiej-Langner z IBW PAN doc. Kulczykowski postara się ją godnie zastapić na Majówce z Nauką.
PUNKT 3 - Jak mierzyć i kontrolować przepływ wody w rzece?
(Numer imprezy w katalogu VIII Bałtyckiego Festiwalu Nauki: 97)
Impreza odbędzie się na wolnym powietrzu nad potokiem przepływającym przez teren IBW. W pierwszej części pokazu uczestnicy będą mieli możliwość samodzielnego, prostego pomiaru prędkości wody w potoku (stoper i znaczniki) oraz metodą dokładną (młynek hydrometryczny), co następnie umożliwi im określenie ilości wody płynącej potokiem. W drugiej części zostanie wywołane spiętrzenie wody przy pomocy specjalnie wykonanej zapory. Poprzez uniesienie przegrody zostanie wywołana miniaturowa fala wezbraniowa. Będzie można zaobserwować w miniaturze i w bezpiecznych warunkach zjawisko przemieszczania się fali powodziowej i zmiany jej kształtu. W celu lepszego zobrazowania różnych efektów powodzi, w strefie zagrożenia falą powodziową zbudowane zostanie miniaturowe miasteczko z modelami domów, drzew, zwierząt, pojazdów itp. Uczestnicy pokazu będą mieli okazje zobaczyć oddziaływania na środowisko naturalne i infrastrukturę mieszkalną dwóch rodzajów fal: klasycznej fali powodziowej oraz tzw. fali uderzeniowej spowodowanej np. awarią zapory.
Prezentacja pozwoli uczestnikom na lepsze zrozumienie problematyki związanej z zagrożeniem powodziowym oraz budową obiektów hydrotechnicznych na rzekach, która jest obecnie często poruszana np. w kontekście dyskusji nad przyszłością zapory we Włocławku.
Autorka prezentacji i osoba prowadząca: dr inż. Małgorzata Bielecka
Dr Małgorzata Bielecka jest absolwentem Wydziału Biologii, Geografii i Oceanologii Uniwersytetu Gdańskiego. W Instytucie zajmuje się modelowaniem matematycznym hydrodynamiki i procesów przenoszenia masy w wodach powierzchniowych oraz analizy dokładności rozwiązań numerycznych wymienionych procesów. W 1998 r. obroniła pracę doktorska pt. "Właściwości numeryczne schematów stosowanych do symulacji procesów przenoszenia w wodach powierzchniowych". Prowadzi szereg prac badawczych dotyczących hydrodynamiki oraz rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w zbiornikach wodnych (Zalew Wiślany, Zatoka Gdańska, jezioro Łebsko) i rzekach (Martwa Wisła). Autorka i współautor kilkudziesięciu artykułów opublikowanych w czasopismach międzynarodowych, krajowych oraz materiałach konferencyjnych.
PUNKT 4 - Energia pozyskiwana z falowania morskiego jako odnawialne i ekologiczne źródło energii
(Numer imprezy w katalogu VIII Bałtyckiego Festiwalu Nauki: 98)
Impreza popularno-naukowa "Energia pozyskiwana z falowania morskiego jako odnawialne i ekologiczne źródło energii" zostanie zorganizowana w Laboratorium największego w Polsce kanału falowego - specjalnego akwarium badawczego Instytutu Budownictwa Wodnego PAN. Dla potrzeb imprezy w kanale falowym zostaną zbudowane 3 modele pokazujące różne zasady działania elektrowni napędzanych falowaniem morskim. Imprezę rozpocznie krótka prezentacja multimedialna na temat odnawialnych źródeł energii oraz sposobów ich wykorzystywania, podczas której między innymi zostaną przedstawione przykłady elektrowni korzystających z odnawialnych źródeł energii. Następnie odbędzie się pokaz działania elektrowni napędzanych falami morskimi. W kanale falowym zostaną wytworzone fale, a uczestnicy zobaczą jak energia fal w różny sposób zostaje zamieniona na energię elektryczną. Falowanie wody będzie napędzać modele elektrowni: m. in. model tzw. elektrowni przelewowej z poziomym wirnikiem, model elektrowni typu „Pelamis” (wąż morski) wykorzystującej ruch pływaków do wytworzenia energii elektrycznej oraz modelu z tzw. turbiną płatową o osi pionowej. Specyficzna konstrukcja takiej turbiny spowoduje, że będzie się ona obracała zawsze w jednym kierunku, zarówno, gdy falująca woda będzie przez nią przepływała do góry, jak i do dołu. Ponadto będzie można zobaczyć pracujący model urządzenia do wykorzystania falowania do akumulacji energii. Napędzane falowaniem urządzenie będzie pompowało wodę do umieszczonego wyżej zbiornika, skąd będzie ona mogła być wykorzystana do napędzania klasycznej elektrowni wodnej.
Zbudowana makieta miasta (latarnia morska, świecące się latarnie na ulicy, światła w domkach), ustawiona w pobliżu elektrowni falowych, zilustruje młodszym uczestnikom pokazu wykorzystanie energii elektrycznej pozyskanej ze środowiska morskiego. Na zakończenie przedstawione zostaną możliwości zwiększenia wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce.
Autorka prezentacji i osoba prowadząca: mgr Anna Reda
Mgr Anna Reda, absolwentka Oceanografii Fizycznej na Wydziale BGiO Uniwersytetu Gdańskiego, pracuje w Zakładzie Mechaniki Falowania i Dynamiki Budowli Instytutu Budownictwa Wodnego PAN. Brała udział w pracach badawczych dotyczących określenia właściwości statystycznych i modelowania nieliniowych procesów losowych falowania wiatrowego na płytkiej wodzie, koncentrując się na analizie transformacji widma falowania w strefie brzegowej. Obecnie zajmuje się problematyką związaną z oddziaływaniem falowania na różnego rodzaju budowle narzutowe. W ciągu niemal siedmiu lat pracy w IBW PAN brała czynny udział w kilku konferencjach krajowych i międzynarodowych w Polsce i zagranicą oraz w pracach na rzecz gospodarki narodowej i projektach międzynarodowych prowadzonych przez Zakład. Jest współautorem 20 opublikowanych prac i opracowań wewnętrznych. Temat jej pracy doktorskiej brzmi „Modelowanie stateczności elementów narzutów kamiennych i podsypek budowli morskich”.
PUNKT 5 - Drgania w ziemi - sprawca groźnych katastrof
(Numer imprezy w katalogu VIII Bałtyckiego Festiwalu Nauki: 99)
Dowiemy się o różnego rodzaju drganiach występujących w gruncie, powodowanych siłami natury (wstrząsy ziemi, uderzenie fal o brzeg), jak i działalnością ludzką (drgania od ruchu drogowego, wibracje maszyn). Poznamy ich wpływ na środowisko i bezpieczeństwo człowieka. Dowiemy się o tzw. upłynnianiu się gruntu, podczas którego mocne podłoże zamienia się w gęstą ciecz. W laboratorium zobaczymy pokaz 4 katastrof budowlanych: awarii wieżowca przechylającego się na skutek drgań komunikacyjnych, obsunięcia się tamy wywołanego wibracjami turbin elektrowni, tonięcia morskiej platformy wiertniczej spowodowanego drganiami od falowania i wibracji maszyn oraz zniszczenia rurociągu podmorskiego w efekcie wstrząsów ziemi. W specjalnym stanowisku będziemy mogli zobaczyć, jak w specyficznych warunkach suchy grunt zachowuje się jak ciecz. Na koniec krótko omówione zostaną badania naukowe wykorzystywane do przewidywania zachowania się gruntów i posadowionych a nich obiektów budowlanych w przypadku wystąpienia drgań. Zademonstrowane zostanie również działanie sprzętu badawczego służącego do przeprowadzania odpowiednich eksperymentów.
Autorzy prezentacji: Dr inż. Krystyna Kazimierowicz Frankowska, Dr Jacek Mierczyński, Doc. dr hab. inż. Marek Kulczykowski, osoby prowadzące: Dr inż. Krystyna Kazimierowicz Frankowska, Dr Jacek Mierczyński
Dr inż. Krystyna Kazimierowicz-Frankowska jest absolwentką Wydziału Budownictwa Lądowego Politechnika Gdańskiej. Jej główne zainteresowania naukowe skupiają się wokół problemów związanych z mechaniką ośrodków sypkich i mechaniką kompozytów. Ostatnio zajmuje się problematyką stabilizacji nawierzchni dróg przy zastosowaniu tzw. geosyntetyków. Jest autorką kilkudziesięciu publikacji w czasopismach krajowych i międzynarodowych.
Dr Jacek Mierczyński jest absolwentem Wydziału Fizyki Uniwersytetu Gdańskiego. Jego główne zainteresowania naukowe skupiają się wokół problemów związanych z mechaniką ośrodków sypkich, a szczególnie problematyką zagęszczania i upłynnia się tych ośrodków.
PUNKT 6 - Co niszczy brzeg morski w Polsce?
(Numer imprezy w katalogu VIII Bałtyckiego Festiwalu Nauki: 103)
Zapoznamy się z przykładami niszczenia brzegów morskich i plaż. Dowiemy się o sposobach ochrony brzegu. Podczas bogato ilustrowanej prezentacji zostaną przedstawione przykłady degradacji morskiej strefy brzegowej, wywołane niszczycielskimi siłami przyrody oraz spowodowane ingerencją człowieka. Przedstawiona zostanie również problematyka zagrożeń powodziowych brzegu morskiego.
Autorzy prezentacji: mgr inż. Piotr Szmytkiewicz, mgr inż. Jan Schönhofer, osoba prowadząca: mgr inż. Jan Schönhofer
Mgr inż. Jan Schönhofer jest absolwentem Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Gdańskiej. W czasie studiów odbył tygodniowy rejs naukowy statkiem r/v Oceania, organizowany przez Instytut Oceanologii PAN gdzie zbierał dane do wyznaczonych profili geograficznych. Obecnie zajmuje się opisem hydrodynamiki w strefie przyboju, a w szczególności matematycznym modelowaniem prądów rozrywających brzegu morskiego.
PUNKT 7 - Jak fale niszczą i budują brzeg?
(Numer imprezy w katalogu VIII Bałtyckiego Festiwalu Nauki: 102)
"Jak fale niszczą i budują brzeg?" to pokaz popularnonaukowy, który ma na celu przedstawienie oddziaływania fal na brzeg morski. Poza przybliżeniem uczestnikom podstawowych wiadomości na temat ruchu falowego oraz osadów w strefie brzegowej, zostaną omówione i zaprezentowane budowle hydrotechniczne ograniczające wpływ falowania na brzeg morski. Główną część pokazu stanowić będą atrakcyjne doświadczenia przeprowadzone na specjalnie przygotowanym modelu strefy brzegowej. Model składa się z basenu z wodą (imitującego morze) oraz skarpy imitującej piaszczysty brzeg morski, na której zostanie ułożona warstwa piasku plażowego. Na przeciwległej ściance basenu zostanie zainstalowany generator fal. Wywołane zostaną fale na powierzchni wody, które będą wędrowały w kierunku brzegu. W wyniku ruchu falowego nastąpi transport osadów na dnie "morza", a na stromo nachylonym brzegu nastąpi erozja skarpy (odpowiadająca erozji klifów) oraz akumulacja tworząca plażę.
Uczestnicy będą mieli udostępnione różne modele budowli ochrony brzegów, które będą mogli ustawiać w różnych częściach basenu. W efekcie możliwe będzie stworzenie własnych scenariuszy niszczenia i ochrony brzegu i plaży.
Autor prezentacji i osoba prowadząca: Dr inż. Maciej Paprota
Dr inż. Maciej Paprota jest absolwentem Wydziału Budownictwa Wodnego i Inżynierii Środowiska na Politechnice Gdańskiej. W IBW PAN zajmuje sie głównie modelowaniem matematycznym ruchu falowego, statystycznym opisem parametrów falowania oraz oddziaływaniem fal z budowlami. Od marca 2007 roku pracuje przy projekcie Unii Europejskiej dotyczacym problemów erozji oraz zarzadzania strefą brzegową m.in. Pólwyspu Helskiego. Dnia 1 grudnia 2008 roku obronił pracę doktorską pt. "Generacja i transformacja nieliniowych fal wodnych w kanale falowym".
PUNKT 8 - W jakim celu i w jaki sposób mierzymy fale, prądy oraz ruch piasku w morskiej strefie brzegowej?
(Numer imprezy w katalogu VIII Bałtyckiego Festiwalu Nauki: 100)
Zapoznamy się ze współczesnymi metodami pomiarów oceanograficznych prowadzonych w strefie brzegowej. Dowiemy się, jak i czym mierzymy głębokość morza, falowanie, prądy morskie itp. Obejrzymy z bliska nowoczesne przyrządy pomiarowe i poznamy ich możliwości oraz zasady działania.
Autor prezentacji i osoba prowadząca: mgr inż. Piotr Szmytkiewicz
Mgr inż. Piotr Szmytkiewicz jest absolwentem Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Gdańskiej. W czasie studiów odbył staże w Instytucie Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu oraz na Politechnice Wiedeńskiej w Wiedniu, gdzie zajmował się matematycznym modelowaniem zjawisk fizycznych. Obecnie jego główny obszar działalności skupia się wokół matematycznego modelowania procesów fizycznych zachodzących w morskiej strefie brzegowej, głównie generacji i rozprzestrzeniania się fal podgrawitacyjnych oraz wyjaśnieniem mechanizmów powodujących powstawanie prądów rozrywających. W swojej pracy wykorzystuje on zarówno nowoczesne narzędzia statystyczne, jak i numeryczne metody rozwiązywania równań różniczkowych opisujących hydrodynamikę w strefie brzegowej morza.
