247
Hrvatske vode 23(2015) 93
NOVI ZNANSTVENICI
geodInamIKa žala u području
Kvarnera
dr. sc. Igor ružić, dipl. ing. građ.
Doktorska disertacija je obranjena
22. prosinca 2014. godine na
Građevinskom fakultetu Sveučilišta u
Rijeci, pred povjerenstvom u sastavu:
prof. dr. sc. Nevenka Ožanić,
Građevinski fakultet Sveučilišta u Rijeci
(predsjednica povjerenstva),
dr. sc. Suzana Ilić,
University of Lancaster
(mentorica i članica),
prof. dr. sc. Čedomir Benac,
Građevinski fakultet Sveučilišta u Rijeci
(mentor i član),
doc. dr. sc. Dalibor Carević,
Građevinski fakultet Sveučilišta u
Zagrebu (član),
izv. prof. dr. sc. Barbara Karleuša,
Građevinski fakultet Sveučilišta u Rijeci
(članica).
ŽivotopiS
Igor Ružić rođen je u Rijeci 6. travnja 1977. godine. Osnovno školovanje, a potom i
gimnaziju, završio je u Rijeci. 1996. godine upisao je Građevinski fakultet Sveučilišta u Rijeci
gdje je 2003. godine i diplomirao pod mentorstvom prof. dr. sc. Nevenke Ožanić i mr. sc.
Josipa Rubinića. Njegov diplomski rad ''Analiza razina mora sjevernojadranskog područja
i njihova međuodnosa s pojavama visokih razina voda u vodotocima na primjeru ušća
Dubračine'', predložen je za nagradu Hrvatskih voda u konkurenciji najboljih diplomskih
radova iz hidrotehnike s područja Hrvatske, kao najbolji takav rad na Građevinskom fakultetu
Rijeka u akademskoj godini 2003./2004.
Nakon završenog fakulteta zapošljava se u Hrvatskim vodama, VGO Rijeka, gdje radi
kao projektant suradnik na projektima regulacija vodotoka. Na Građevinskom fakultetu
Sveučilišta u Rijeci zapošljava se 2005. godine u Zavodu za hidrotehniku i geotehniku. Godine
2006. upisuje poslijediplomski doktorski studij građevinarstva na Građevinskom fakultetu
Sveučilišta u Rijeci, smjer hidrotehnika i geotehnika.
U zvanju asistenta sudjelovao je u izvođenju vježbi na predmetima iz područja hidrotehnike
na preddiplomskom, diplomskom, stručnom i specijalističkom studiju. Sudjelovao je u radu
više nacionalnih i međunarodnih znanstvenih projekata u svojstvu suradnika.
Igor Ružić je tijekom 2012. godine boravio na University Lancaster u Ujedinjenom
Kraljevstvu, u sklopu stipendijskog programa hrvatske zaklade za znanost ''Istraživanje
morfodinamičkih promjena žala na području Kvarnera''.
Tijekom 2013. godine boravio je na Kyoto University u Japanu u sklopu hrvatsko-
japanskog bilateralnog projekta „Risk identification and land-use planning for disaster
mitigation of landslides and floods in Croatia“.
Doktorski rad je obranio 22. prosinca 2014. godine.
Dr. sc. Igor Ružić je izabran u znanstveno zvanje znanstveni suradnik, a i dalje je zaposlen
na Građevinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci u zvanju višeg asistenta. Sudjeluje u radu IPA
ADRIATIC CBC PROGRAMME znanstvenog projekta “Networking for Safe Drinking Water
Supply in Adriatic Region“ – DRINKADRIA i hrvatsko-slovenskog znanstvenog projekta EFRR,
OP SLO-HR “Življenje-Voda!/Život-Voda!” – ŽIVO.
PRIkAZ DOkTORSkOg RADA
Doktorski rad: „Geodinamika žala u području Kvarnera“
napisan je na 183 stranice, a sadrži 13 tablica, 84 grafička
priloga i 270 literaturna navoda. Sastoji se od 9 poglavlja.
Osnovni je cilj doktorskog rada bio izvršiti znanstvenu
analizu geodinamičkih procesa na minijaturnim šljunčanim
žalima u području Kvarnera. Također je bilo potrebno dati
znanstveno objašnjenje pod kojim uvjetima su žali stabilni,
odnosno pod kojim uvjetima dolazi do njihove erozije u
dijelovima ili u cijelosti.
Prethodno je izvršeno rekognosciranje gotovo svih žala
na liburnijskoj i vinodolskoj obali Kvarnera, kao i na otocima
Cresu i Krku. Nakon obavljene analize odabrane su za mjerenje
pogodne i dovoljno različite mikrolokacije. Detaljna in situ
mjerenja obavljena su u uvali Uboka južno od Mošćeničke
248
Hrvatske vode 23(2015) 93
NOVI ZNANSTVENICI
Drage, uvali Klančac kod Brseča i na lokaciji Škrila, zapadno
od Stare Baške, na jugoistočnoj obali otoka Krka.
Odabrana
je
metoda
Structure-from-Motion
fotogrametrije,
odnosno
metoda
trodimenzionalnih
oblaka točaka zbog svoje visoke razlučivosti i preciznosti.
Istražene lokacije vrlo su pogodne za primjenu ove metode
mjerenja zbog granulometrijskog sastava tijela žala, reljefa
okolne obale, te povoljnih pozicija za snimanja. Kvaliteta
trodimenzionalnih oblaka točaka snimljenih žala zadovoljila
je sve potrebe provedenih istraživanja, a horizontalna i
vertikalna točnost modela je +/- 5 cm. Prednost korištenja
ove metodologije pokazala se prilikom uzastopnih mjerenja
jednog žala, kod kojeg su definirane stalne kontrolne točke
za georeferenciranje trodimenzionalnih oblaka točaka, jer je
pojedinačno mjerenje trajalo manje od 30 minuta, što je bitno
za interpretaciju geodinamičkih promjena u njihovim tijelima.
Numeričke simulacije valova istraživanih područja
provedene su na dubinama dna deriviranim iz snimaka
podmorja i izmjerenih oblaka točaka. Primjena oblaka točaka
u numeričkim simulacijama valovanja omogućila je precizne
simulacije djelovanja valova na žalo, kao i prikaz rezultata tih
simulacija na foto-realističnim oblacima točaka.
Mjerenjima pomoću metode Structure-from-Motion
fotogrametrije ustanovljeno je da se žali na sve tri odabrane
lokacije nalaze u osjetljivoj geodinamičkoj ravnoteži. Uzrok
tomu je geološka građa i izravna izloženost obale destruktivnom
djelovanju valova i strujanja vode, a mjestimično povremeno
površinsko i podzemno istjecanje.
Na lokaciji žala Klančac, kod Brseča, istražen je utjecaj
djelovanja vjetrovnih valova na žal omeđeno strmim liticama
izgrađenim od relativno rezistentne vapnenačke stijenske
mase. Vjetrovni valovi izazivaju značajne morfološke promjene
tog minijaturnog žala. Zabilježene su varijacije volumena
tijela žala od 137 m
3
do 225 m
3
, tijekom 9 provedenih
mjerenja u razdoblju od 4. 10. 2013. do 27. 12. 2013. Erozija
žala nastala je djelovanjem najvećih valova iz jugoistočnog
smjera (jugo) i sjeveroistočnog smjera (bura) tijekom samo
jednog olujnog događaja. Oporavak žala, odnosno povratak
na oblik poprečnih profila i volumena tijela žala zbivao se
znatno sporije. Generiran je umjerenim valovima jugoistočnog
i sjeveroistočnog smjera. Mjerenja su pokazala visoku
korelacijsku vezu između promjena volumena žala i visine
značajnog dubokovodnog vala, neovisno o smjeru valova.
Važan utjecaj na dinamiku žala Klančac su litice u njegovom
zaleđu, jer se na njihovim kosinama zbiva lom visokih valova, i
na taj način povećava brzina povratnih struja.
Na lokaciji žala Uboka, južno od Mošćeničke Drage, istražen
je utjecaj prodora slatkih voda na morfološke promjene tijela
žala, prethodno nastalog akumulacijom bujičnih sedimenata
pretežito veličine šljunka. Istjecanjem slatkih voda dolazi do
nastanka privremenog kanala kroz koji otječe voda do mora
i koncentrirane erozije tijela žala oko tog mjesta. Zabilježene
su oscilacije volumena žala od 712 m
3
do 820 m
3
tijekom
11 provedenih mjerenja u razdoblju od 2. siječnja 2012. do
12. travnja 2012. Erodirani sedimenti tijela žala lepezasto
su akumulirani u podmorju ispred ušća kanala. Djelovanjem
vjetrovnih valova dolazi do potpunog povratka sedimenata na
žalo. Na tom žalu došlo je do povećanja volumena njegovog
tijela i tijekom djelovanja najvećih valova zbog nesmetanog
transporta sedimenata prema obali.
Posebnost žala na lokaciji Škrila, zapadno od naselja Stara
Baška, izražena je erozija klifa. Usporedbom aerofotografija i
ortofoto karata različitih generacija, ustanovljeno je pomicanje
kosine klifa za 4 do 5 m tijekom razdoblja od četrdeset
godina. Dokazana je međuzavisnost između nazadovanja
klifa i povećanja tijela žala. Osnovni uzrok nestabilnosti
kosina na klifovima je utjecaj destruktivnog djelovanja
valova, a sekundarno, procesi trošenja siparnih breča u kojima
je oblikovan klif. Dok se erozija na kosinama klifa zbiva
neprekidno, odroni velikih blokova zbivaju se epizodno, nakon
stvaranja pukotina u stijenskoj masi.
Iz zajedničke ocjene doktorskog rada može se izdvojiti
sljedeće:
„U doktorskom radu „Dinamika žala u području Kvarnera“,
koji je izradio Igor Ružić, prvi puta je detaljno objašnjena
interakcija između destruktivnog djelovanja valova i morskog
struja, dotoka voda iz krškog zaleđa erozijsko-akumulacijskih
procesa na obali, u specifičnim uvjetima hrvatskog područja
Jadranskog mora. Obrađene su tri lokacije s minijaturnim
žalima na kojima se zbivaju različiti geodinamički procesi.
One su odabrane nakon detaljnog pregleda gotovo svih žala
u području Kvarnera. Žalo Klančac kod Brseča specifično je
po povremenoj, gotovo potpunoj eroziji sedimenata iz tijela.
Mjerenjima je dokazana međuzavisnost između visine i smjera
vjetrenih valova te načina erozije, odnosno akumulacije
sedimenata, odnosno promjene volumena tijela. Žalo Uboka,
južno od Mošćeničke Drage specifično je po periodičnom toku
površinskih, ali i podzemnih voda iz krškog zaleđa kroz njegovo
tijelo. Dokazana je složena međuzavisnost između protoka,
erozije i akumulacije sedimenata te utjecaja vjetrenih valova,
odnosno njihova osjetljiva geodinamička ravnoteža. Posebnost
žala Škrila, zapadno od naselja Stara Baška, na otoku
Krku, izražena je erozija klifa. Dokazana je međuzavisnost
između nazadovanja klifa u gotovo četrdesetogodišnjem
razdoblju i povećanja tijela žala. Također su dokazani uzroci
obrušavanja stijenske mase i objašnjen geotehnički model
pojava nestabilnosti. Korištenjem Structure-from-Motion
fotogrametrije prvi puta je na hrvatskoj obali Jadranskog
mora primijenjena nova tehnologija mjerenja i postignuta
centimetarska točnost i velika brzina mjerenja, što je
neophodno za dokazivanje brzih promjena morfologije žala.
Odabrana tema istraživanja, primijenjena tehnologija i
dobiveni rezultati svakako predstavljaju novinu ne samo
u području hidrotehnike, već i obalne oceanografije i
geotehnike. Sve prethodno navedeno je izvorni znanstveni
doprinos u pojašnjenju specifičnih geodinamičkih procesa koji
se zbivaju u kanalskom dijelu Jadranskog mora. Primijenjene
metode mjerenja i dobiveni rezultati imat će široku promjenu
hidrotehničkom i geotehničkom inženjerstvu“
Doktorski rad „Dinamika žala u području Kvarnera“ izrađen
je pod mentorstvom dr. sc. Suzane Ilić (University of Lancaster,
Lancaster Environment Centre, Ujedinjeno Kraljevstvo) i prof.
dr. sc. Čedomira Benca (Građevinski fakultet Sveučilišta u
Rijeci, Zavod za hidrotehniku i geotehniku).