Čestná plaketa SAV pre Martinusa van Genuchtena
25. 4. 2005 | videné 2372-krát
Zdokonalil matematický model hydraulickej vodivosti pôd v Gabčíkove a Východoslovenskej nížine.
Pohyb podpovrchových vôd v pôdach rozličného zloženia, pórovitosti a puklín je pri projektovaní veľkých vodných stavieb mimoriadne tvrdým orieškom. Matematické modely majú pri svojej zložitosti svoje slabé miesta. Tým väčší význam má spoľahlivá metodika pri diskusii o budúcnosti v prípade sporných diel.
Dr. Martinus van Genuchten navrhol metodiku analytického vyjadrenia základnej hydrologickej charakteristiky, tzv. retenčnej čiary, ako predpokladu pre výpočet funkcií hydraulickej vodivosti pórovitých prostredí. Podstatne tak prispel k rozvoju teórie a k vytvoreniu sústavy matematických modelov HYDRUS, používaných v celom svete. Ich aplikáciou sa podarilo jednak úspešne identifikovať príčiny nevhodného režimu v pôdach Východoslovenskej nížiny (1986), ale po roku 1990 aj modelovať prenos vody v pôdach Žitného ostrova. Vďaka vedeckej autorite Dr. Genuchtena bol tento druhý projekt prijatý, ale zároveň dokázal, že prevádzka VD Gabčíkovo nielenže nezhorší podmienky v jeho okolí, ale že sa objavia aj pozitívne prvky.
Významnú pomoc nám poskytol Dr. Genuchten a jeho laboratóriá (George E. Brown Jr. Salinity Laboratory) aj tým, že prakticky všetky financie, spojené s uvedeným projektom (vyše 2 mil. Sk) mohol ÚH SAV využiť na nákup potrebných prístrojov a výpočtovej techniky, ktoré sú podmienkou našej ďalšej vedeckej aktivity.
Čestnú plaketu SAV Dionýza Štúra odovzdal Dr. Martinusovi van Genuchtenovi, vedúcemu vedeckému pracovníkovi z kalifornského Riverside, podpredseda SAV RNDr. Karol Karovič, DrSc.
- - - - - - - - - - - - -
O spolupráci našich hydrológov s laboratóriom oceneného vedca píše jeho tunajší spolupracovník Ing. Viliam Novák, DrSc.
- - - - - - - - - - - - -
Držiteľ ocenenia „Highly cited scientist in engineering sciences” Dr. M. Th. van Genuchten navštívil SAV
V Slovenskej akadémii vied vysoko hodnotíme publikácie v renomovaných časopisoch, pretože zaručujú kvalitu a originalitu výsledku a tiež citácie prác, čo zase vypovedá o ich užitočnosti a prínose pre rozvoj vedy.
V dňoch 11. – 14. apríla 2005 navštívil Ústav hydrológie SAV naozaj preborník v tejto disciplíne. Počet jeho publikácií v najkvalitnejších časopisoch prekročil 300, samozrejme vo väčšine prípadov v spoluautorstve, vychádza to na asi 10 publikácií ročne. Počet citácií prekročil 6000, presnejšie to nevie, pričom len na jednu prácu, ktorú mimochodom napísal sám, eviduje viac ako 2200 citácií ISI! Vysoká citovanosť Dr. van Genuchtena bola ocenená cenou „Highly cited scientist in engineering sciences”. Podľa toho čo o tom viem, Dr. Genuchten je v súčasnosti najviac citovaným vedcom v oblasti hydrológie podpovrchových vôd a jeho vyššie spomenutá práca (van Genuchten, M.Th.1980. A closed - form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. America J. 44, 892 –898.) je najcitovanejšou prácou súčasnosti v oblasti hydromechaniky pórovitého prostredia.
Kto je Dr. M. Th. van Genuchten? Je to samozrejme špičkový hydrológ pôdy (Soil hydrology). Možno na tomto mieste treba poznamenať, že slovo „soil” má v angličtine viacero významov. Môže znamenať pôdu, zeminu (ale aj špinu), ale vari najlepší preklad v tomto kontexte je pórovité prostredie, s navzájom prepojenými pórami, ktoré je vodivé pre tekutiny.
Narodil sa a vzdelanie získal v Holandsku na Univerzite vo Wageningen, ale viac ako 35 rokov pracuje v USA. Najskôr v Novom Mexiku, ale skoro sa usadil v štátom dotovanom národnom laboratóriu U. S. Salinity Laboratory v Riverside v južnej Kalifornii, kde to dotiahol na funkciu research leader. Je to najvyššia vedecká funkcia v ústave a research leader je vždy len jeden. Toto laboratórium bolo pred niekoľkými rokmi premenované na George E. Brown Jr. Salinity Laboratory. (G. E. Brown, Jr. bol dlhoročným senátorom za štát Kalifornia a vraj sa naozaj zaslúžil o jeho rozvoj.)
Aj tak sa mi to nepáči. Pomenovať ulicu, prosím, ale vedeckú inštitúciu? Najmä túto, jednu z najslávnejších v brandži. V jej múroch má pôvod viacero kľúčových objavov v oblasti transportných javov v pórovitých prostrediach (pp). Jeden z jeho pracovníkov dokonca odvodil základnú rovnicu pre modelovanie transportu vody v pp. Aj tenziometer (zariadenie na meranie tzv. potenciálu vody v pórovitom prostredí), alebo základná chrakteristika pp – závislosť medzi potenciálom vody v pp a koncentráciou vody (vlhkosťou) v pp (nazýva sa často retenčná čiara – RČ) a metóda jeho merania je z dielne tohoto laboratória.
Dr. van Genuchten skvelo nadviazal na úspechy svojich predchodcov. Jeho objav bol inšpirovaný potrebou nájsť jednoduché a pritom dostatočne flexibilné analytické vyjadrenie RČ, ktoré bolo potrebné pri matematickom modelovaní prenosu vody v pôde, alebo inom pp. Táto čiara, ktorá sa určuje empiricky, má približne sigmoidálny tvar, avšak neboli k dispozícii vhodné nástroje na jej matematické vyjadrenie. „Pred Genuchtenom” sa analyticky vyjadrovala časť RČ logaritmickou funkciou, časť priamkou, so singularitou na ich styku. Radosti pri derivácii takejto čiary si viete predstaviť. Druhou možnosťou bolo použiť tzv. „spline” funkciu, ktorá bola nevyhnutne “hrbatá”, lebo sledovala všetky empiricky určené body aj s chybami, ktoré vyplývajú z merania. Až nášmu hosťovi sa podarilo „skonštruovať” funkciu, ktorá spĺňala potrebné požiadavky – je relatívne jednoduchá (dva nezávislé parametre), monotónna a spojitá, teda jednoducho derivovateľná. (Teraz by som ju mal napísať, ale neurobím to a kto je zvedavý, rád mu ju vysvetlím.) Táto sigmoidálna funkcia sa stala základom aj pre výpočet vodivosti pp pre vodu.
Zaujímavá je história využívania tejto rovnice. Po prvý raz bola súčasťou internej správy ústavu a nebola publikovaná. Pretože dobrá vec sa chváli sama, pracovníci ústavu a neskôr aj vedci mimo neho ju začali používať na aproximáciu retenčných čiar. Približne po štyroch rokoch mu (teda Dr. van Genuchtenovi) spolupracovník pripomenul, fakt, že túto rovnica mnohí používajú a mal by ju teda publikovať. Urobil to v jednom z najznámejších časopisov, rozšírila sa rýchlo po celom vedeckom svete a je skoro výlučne používaná na aproximáciu RČ. Jedným z prvých, kde v Európe túto funkciu využívali, bol aj Ústav hydrológie SAV (Dr. J. Majerčák) a aj táto skutočnosť nám priniesla výhodu voči tým z okolia, ktorí tento objav nevyužívali. Kontakty, ktoré sme takto získali, vyústili so spoločných prác (aj dve monografie), z ktorých jedna prezentuje v angličtine výsledky matematického modelovania vplyvu vodného diela Gabčíkovo – Čuňovo na režim vody v pôde. Ukázali sme, že VD neohrozuje pôdy a ich vodný režim. Výsledky boli prezentované aj v kauze Slovensko versus Maďarsko na Medzinárodnom súdnom dvore v Haagu a prispeli k úspechu Slovenska v tejto kauze.
Samozrejme, Dr. van Genuchten publikoval stovky zaujímavých výsledkov, aj keď ten, ktorý som opísal je pre hydrológiu pôdy najužitočnejší.
Čestná plaketa SAV Dionýza Štúra za zásluhy v prírodných vedách, ktorú SAV Dr. M. Th. van Genuchtenovi udelila, je aj ocenením výsledkov jeho spolupráce s Ústavom hydrológie SAV v rámci americko-slovenského projektu, riešeného v rokoch 1985 –1989, ale aj na riešení iných problémov. Odovzdal mu ju podpredseda SAV RNDr. Karol Karovič, DrSc. v prítomnosti funkcionárov Ústavu hydrológie SAV. Spoločné riešenie a aktuálnych problémov pokračuje. Na pôde Ústavu hydrológie predniesol ocenený vedec prednášku „Výskum a modelovanie transportu vody a rozpustených látok vo vodou nenasýtenej oblasti pôdy pomocou modelu HYDRUS” za účasti poslucháčov nielen zo Slovenska. Prednáške predchádzala prezentácia výsledkov doktorandov ústavu a diskusia, ktorá iste prinesie skvalitnenie ich práce.
Želáme Dr. van Genuchtenovi, ktorý si v tomto roku pripomenul šesťdesiatiny, pevné zdravie, dobré nápady a radosť zo života. Verím, že si naďalej zachová ochotu pomôcť a spolupracovať so všetkými, ktorí riešia „živé” problémy hydrológie pôdy, ktoré sú aplikovateľné v pôľnohospodárstve, životnom prostredí ako aj v protipovodňovej ochrane. Nech sa mu naďalej darí v jeho favorizovanej oblasti – výskume a matematickom modelovaní prenosu vody, roztokov a energie v krajine. V Kalifornii, kde je riziko zasolenia poľnohospodárskych pôd vysoké, je zvládnutie kvantifikácie týchto procesov nevyhnutnosťou.
Pohyb podpovrchových vôd v pôdach rozličného zloženia, pórovitosti a puklín je pri projektovaní veľkých vodných stavieb mimoriadne tvrdým orieškom. Matematické modely majú pri svojej zložitosti svoje slabé miesta. Tým väčší význam má spoľahlivá metodika pri diskusii o budúcnosti v prípade sporných diel.
Dr. Martinus van Genuchten navrhol metodiku analytického vyjadrenia základnej hydrologickej charakteristiky, tzv. retenčnej čiary, ako predpokladu pre výpočet funkcií hydraulickej vodivosti pórovitých prostredí. Podstatne tak prispel k rozvoju teórie a k vytvoreniu sústavy matematických modelov HYDRUS, používaných v celom svete. Ich aplikáciou sa podarilo jednak úspešne identifikovať príčiny nevhodného režimu v pôdach Východoslovenskej nížiny (1986), ale po roku 1990 aj modelovať prenos vody v pôdach Žitného ostrova. Vďaka vedeckej autorite Dr. Genuchtena bol tento druhý projekt prijatý, ale zároveň dokázal, že prevádzka VD Gabčíkovo nielenže nezhorší podmienky v jeho okolí, ale že sa objavia aj pozitívne prvky.
Významnú pomoc nám poskytol Dr. Genuchten a jeho laboratóriá (George E. Brown Jr. Salinity Laboratory) aj tým, že prakticky všetky financie, spojené s uvedeným projektom (vyše 2 mil. Sk) mohol ÚH SAV využiť na nákup potrebných prístrojov a výpočtovej techniky, ktoré sú podmienkou našej ďalšej vedeckej aktivity.
Čestnú plaketu SAV Dionýza Štúra odovzdal Dr. Martinusovi van Genuchtenovi, vedúcemu vedeckému pracovníkovi z kalifornského Riverside, podpredseda SAV RNDr. Karol Karovič, DrSc.
- - - - - - - - - - - - -
O spolupráci našich hydrológov s laboratóriom oceneného vedca píše jeho tunajší spolupracovník Ing. Viliam Novák, DrSc.
- - - - - - - - - - - - -
Držiteľ ocenenia „Highly cited scientist in engineering sciences” Dr. M. Th. van Genuchten navštívil SAV
V Slovenskej akadémii vied vysoko hodnotíme publikácie v renomovaných časopisoch, pretože zaručujú kvalitu a originalitu výsledku a tiež citácie prác, čo zase vypovedá o ich užitočnosti a prínose pre rozvoj vedy.
V dňoch 11. – 14. apríla 2005 navštívil Ústav hydrológie SAV naozaj preborník v tejto disciplíne. Počet jeho publikácií v najkvalitnejších časopisoch prekročil 300, samozrejme vo väčšine prípadov v spoluautorstve, vychádza to na asi 10 publikácií ročne. Počet citácií prekročil 6000, presnejšie to nevie, pričom len na jednu prácu, ktorú mimochodom napísal sám, eviduje viac ako 2200 citácií ISI! Vysoká citovanosť Dr. van Genuchtena bola ocenená cenou „Highly cited scientist in engineering sciences”. Podľa toho čo o tom viem, Dr. Genuchten je v súčasnosti najviac citovaným vedcom v oblasti hydrológie podpovrchových vôd a jeho vyššie spomenutá práca (van Genuchten, M.Th.1980. A closed - form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. America J. 44, 892 –898.) je najcitovanejšou prácou súčasnosti v oblasti hydromechaniky pórovitého prostredia.
Kto je Dr. M. Th. van Genuchten? Je to samozrejme špičkový hydrológ pôdy (Soil hydrology). Možno na tomto mieste treba poznamenať, že slovo „soil” má v angličtine viacero významov. Môže znamenať pôdu, zeminu (ale aj špinu), ale vari najlepší preklad v tomto kontexte je pórovité prostredie, s navzájom prepojenými pórami, ktoré je vodivé pre tekutiny.
Narodil sa a vzdelanie získal v Holandsku na Univerzite vo Wageningen, ale viac ako 35 rokov pracuje v USA. Najskôr v Novom Mexiku, ale skoro sa usadil v štátom dotovanom národnom laboratóriu U. S. Salinity Laboratory v Riverside v južnej Kalifornii, kde to dotiahol na funkciu research leader. Je to najvyššia vedecká funkcia v ústave a research leader je vždy len jeden. Toto laboratórium bolo pred niekoľkými rokmi premenované na George E. Brown Jr. Salinity Laboratory. (G. E. Brown, Jr. bol dlhoročným senátorom za štát Kalifornia a vraj sa naozaj zaslúžil o jeho rozvoj.)
Aj tak sa mi to nepáči. Pomenovať ulicu, prosím, ale vedeckú inštitúciu? Najmä túto, jednu z najslávnejších v brandži. V jej múroch má pôvod viacero kľúčových objavov v oblasti transportných javov v pórovitých prostrediach (pp). Jeden z jeho pracovníkov dokonca odvodil základnú rovnicu pre modelovanie transportu vody v pp. Aj tenziometer (zariadenie na meranie tzv. potenciálu vody v pórovitom prostredí), alebo základná chrakteristika pp – závislosť medzi potenciálom vody v pp a koncentráciou vody (vlhkosťou) v pp (nazýva sa často retenčná čiara – RČ) a metóda jeho merania je z dielne tohoto laboratória.
Dr. van Genuchten skvelo nadviazal na úspechy svojich predchodcov. Jeho objav bol inšpirovaný potrebou nájsť jednoduché a pritom dostatočne flexibilné analytické vyjadrenie RČ, ktoré bolo potrebné pri matematickom modelovaní prenosu vody v pôde, alebo inom pp. Táto čiara, ktorá sa určuje empiricky, má približne sigmoidálny tvar, avšak neboli k dispozícii vhodné nástroje na jej matematické vyjadrenie. „Pred Genuchtenom” sa analyticky vyjadrovala časť RČ logaritmickou funkciou, časť priamkou, so singularitou na ich styku. Radosti pri derivácii takejto čiary si viete predstaviť. Druhou možnosťou bolo použiť tzv. „spline” funkciu, ktorá bola nevyhnutne “hrbatá”, lebo sledovala všetky empiricky určené body aj s chybami, ktoré vyplývajú z merania. Až nášmu hosťovi sa podarilo „skonštruovať” funkciu, ktorá spĺňala potrebné požiadavky – je relatívne jednoduchá (dva nezávislé parametre), monotónna a spojitá, teda jednoducho derivovateľná. (Teraz by som ju mal napísať, ale neurobím to a kto je zvedavý, rád mu ju vysvetlím.) Táto sigmoidálna funkcia sa stala základom aj pre výpočet vodivosti pp pre vodu.
Zaujímavá je história využívania tejto rovnice. Po prvý raz bola súčasťou internej správy ústavu a nebola publikovaná. Pretože dobrá vec sa chváli sama, pracovníci ústavu a neskôr aj vedci mimo neho ju začali používať na aproximáciu retenčných čiar. Približne po štyroch rokoch mu (teda Dr. van Genuchtenovi) spolupracovník pripomenul, fakt, že túto rovnica mnohí používajú a mal by ju teda publikovať. Urobil to v jednom z najznámejších časopisov, rozšírila sa rýchlo po celom vedeckom svete a je skoro výlučne používaná na aproximáciu RČ. Jedným z prvých, kde v Európe túto funkciu využívali, bol aj Ústav hydrológie SAV (Dr. J. Majerčák) a aj táto skutočnosť nám priniesla výhodu voči tým z okolia, ktorí tento objav nevyužívali. Kontakty, ktoré sme takto získali, vyústili so spoločných prác (aj dve monografie), z ktorých jedna prezentuje v angličtine výsledky matematického modelovania vplyvu vodného diela Gabčíkovo – Čuňovo na režim vody v pôde. Ukázali sme, že VD neohrozuje pôdy a ich vodný režim. Výsledky boli prezentované aj v kauze Slovensko versus Maďarsko na Medzinárodnom súdnom dvore v Haagu a prispeli k úspechu Slovenska v tejto kauze.
Samozrejme, Dr. van Genuchten publikoval stovky zaujímavých výsledkov, aj keď ten, ktorý som opísal je pre hydrológiu pôdy najužitočnejší.
Čestná plaketa SAV Dionýza Štúra za zásluhy v prírodných vedách, ktorú SAV Dr. M. Th. van Genuchtenovi udelila, je aj ocenením výsledkov jeho spolupráce s Ústavom hydrológie SAV v rámci americko-slovenského projektu, riešeného v rokoch 1985 –1989, ale aj na riešení iných problémov. Odovzdal mu ju podpredseda SAV RNDr. Karol Karovič, DrSc. v prítomnosti funkcionárov Ústavu hydrológie SAV. Spoločné riešenie a aktuálnych problémov pokračuje. Na pôde Ústavu hydrológie predniesol ocenený vedec prednášku „Výskum a modelovanie transportu vody a rozpustených látok vo vodou nenasýtenej oblasti pôdy pomocou modelu HYDRUS” za účasti poslucháčov nielen zo Slovenska. Prednáške predchádzala prezentácia výsledkov doktorandov ústavu a diskusia, ktorá iste prinesie skvalitnenie ich práce.
Želáme Dr. van Genuchtenovi, ktorý si v tomto roku pripomenul šesťdesiatiny, pevné zdravie, dobré nápady a radosť zo života. Verím, že si naďalej zachová ochotu pomôcť a spolupracovať so všetkými, ktorí riešia „živé” problémy hydrológie pôdy, ktoré sú aplikovateľné v pôľnohospodárstve, životnom prostredí ako aj v protipovodňovej ochrane. Nech sa mu naďalej darí v jeho favorizovanej oblasti – výskume a matematickom modelovaní prenosu vody, roztokov a energie v krajine. V Kalifornii, kde je riziko zasolenia poľnohospodárskych pôd vysoké, je zvládnutie kvantifikácie týchto procesov nevyhnutnosťou.