geološko inženjerstvo, stručna djelatnost i znanstvena disciplina koja primjenjuje geološka znanja pri rješavanju inženjerskih i okolišnih problema. Bavi se istraživanjem vodonosnih sustava, projektiranjem tehničkih sustava za zahvaćanje i zaštitu → podzemnih voda, procjenom utjecaja ljudske djelatnosti na vodne resurse, projektiranjem sanacijskih zahvata onečišćenih vodonosnika, istraživanjima za potrebe projektiranja u geotehnici i rudarstvu, istraživanjem nestabilnih padina i njihovom sanacijom, kao i procjenom rizika od prirodnih geoloških opasnosti i ublažavanjem njihovih posljedica. Uključuje specijalističke znanstvene discipline hidrogeologiju, inženjersku geologiju i primijenjenu geofiziku te je usko vezano uz → rudarstvo, → naftno rudarstvo, hidrotehniku, geotehniku, inženjerstvo okoliša i dr.

Hidrogeologija proučava podzemne vode, njihov postanak, rasprostiranje, kakvoću i dostupne količine. Koristi se znanjima o geološkim procesima i materijalima, fizičko-mehaničkim značajkama stijena i tala te hidrogeološkim, hidrogeokemijskim i hidrološkim parametrima radi utvrđivanja podrijetla, dinamike tečenja i eksploatacijskih zaliha podzemne vode, kao i mogućnosti njihova optimalnoga korištenja i zaštite te sanacije onečišćenih vodonosnika. Inženjerska geologija proučava geološku građu i procese, mineraloško-petrografske i fizičko-mehaničke značajke stijena i tala, površinske i podzemne vode za potrebe istraživanja, proučavanja i rješavanja inženjerskih i okolišnih problema koji mogu nastati kao rezultat interakcije između geološkog okoliša i različitih ljudskih aktivnosti (npr. građenje podzemnih i nadzemnih građevina), odn. za potrebe predviđanja i razvoja mjera za prevenciju ili sanaciju geoloških opasnosti kao što su klizišta, odroni, potresi, erozija i dr. Primijenjena geofizika bavi se istraživanjem Zemljine kore primjenom geofizičkih metoda temeljenih na opažanjima fizičkih značajki stijena, kao što su magnetne, elektromagnetne, električne, gravimetrijske, seizmičke refleksijske i refrakcijske metode i dr. Rabi se prigodom istraživanja ugljikovodika, čvrstih mineralnih sirovina, eksploatacijskih zaliha i onečišćenja podzemne vode te u okviru inženjersko-geoloških i geotehničkih istražnih radova.







Razvoj geološkog inženjerstva u svijetu

Početak promišljanja o geološkim pojavama i njihovoj primjeni u inženjerstvu veže se uz grčke filozofe Talesa i Aristotela, koji su objašnjavali pojavu i postanak vodnih izvora zbog djelovanja geoloških i hidroloških procesa. Istaknutu ulogu u razvoju geološkog inženjerstva imali su engleski građevinski inženjer i geolog William Smith, koji je na prijelazu iz XVIII. u XIX. st. prvi povezao znanja iz geologije s istraživanjima u hidrologiji, i francuski inženjer Henry Darcy, koji je u XIX. st. opisao zakonitost tečenja podzemne vode kroz porozni medij. U to su doba važan doprinos u razvoju hidraulike podzemnih voda dali Joseph Valentin Boussinesq, Gabriel-Auguste Daubrée, Arsène Jules Étienne Juvenel Dupuit, Philipp Forchheimer, zatim Willem Badon Ghyben i Alexander Herzberg, začetnici teorijskoga razmatranja odnosa slatke i slane vode u kršu poznatijega kao Ghyben-Herzbergov zakon i dr. Začetnici visokoškolske nastave iz geološkog inženjerstva bili su profesori Theodore B. Comstock i Ralph S. Tarr sa Sveučilišta Cornell, William O. Crosby sa sveučilišta Massachusetts Institute of Technology te John C. Branner sa Sveučilišta Stanford. Godine 1921. Reginald W. Brock, prvi dekan Primijenjenih znanosti na Sveučilištu British Columbia, započeo je prve preddiplomske i diplomske studijske programe geološkog inženjerstva. Nakon II. svj. rata počeli su se intenzivno razvijati obrazovni programi koji vežu problematiku geologije i inženjerstva. Do sredine 1980-ih geološka istraživanja za potrebe eksploatacije podzemnih voda, mineralnih i energetskih sirovina, zaštite okoliša te građenja podzemnih i nadzemnih građevina pripadala su grani geologije pod nazivom primijenjena geologija. Od tada razvija se geološko inženjerstvo kao nova znanstvena disciplina, zbog sve veće potrebe primjene inženjerskih tehnika i metoda za provedbu znatnih inženjerskih intervencija u geološki okoliš, kao što je bušenje dubokih bušotina za eksploataciju podzemne vode ili ugljikovodika.

Geološko inženjerstvo u Hrvatskoj

Najstariji geološki dokumenti sačuvani u arhivu → Hrvatskoga geološkog instituta su geološke karte i profili Medvednice, Samoborskog gorja i Hrvatskog zagorja iz 1841; najstariji rukom pisani izvještaj potječe iz 1856. u kojem je geolog Karlo Hauer donio kemijsku analizu vode iz Stubičkih toplica. Slijede mnogobrojni izvještaji → Gjure Pilara; sv. 4 (1884), → Dragutina Gorjanovića Krambergera; sv. 4 (1894., 1902., 1905), Károlya Pappa i drugih na prijelazu iz XIX. u XX. st., također rukopisi na hrvatskom, njemačkom i mađarskom jeziku. Popraćeni su kartama i profilima nacrtanima na platnu ili otisnuti na topografskim kartama, a opisuju problematiku određivanja zaštitnih područja oko mineralnih izvora. Hidrogeološku, te inženjersko-geološku, rudnu i naftnu problematiku Hrvatske u svojim radovima obradio je D. Gorjanović Kramberger koji je i 1902. bio autor lista Ptuj−Vinice s pripadajućim tumačem, odn. prve geološke karte u Hrvatskoj s praktičnom vrijednosti izradbe mnogih geoloških izvještaja o mineralnim toplicama i rudnim poljima u Hrvatskoj i BiH.







Početak geološkog inženjerstva kao zasebne znanstvene discipline i gospodarske djelatnosti veže se uz industrijsku revoluciju i primjenu → parnoga stroja (sv. 1), te sukladno tomu i uz ubrzani razvoj prometa te integraciju geoloških i inženjerskih znanja u svrhu temeljenja i izgradnje brana, tunela i drugih građevina. Pojačano proučavanje dinarskoga krša vezano je uz izgradnju željezničke pruge od srednje Europe do Trsta (1850−57), a prvi suvremeni tunel probijen je 1872. u okviru željezničke pruge Karlovac–Rijeka u duljini od 1222 m. Sredinom XIX. st. u Hrvatskoj, ali i drugim zemljama, započinje izgradnja vodovodnih mreža i iskorištavanje podzemnih voda, za otkrivanje i pridobivanje kojih su bila neophodna znanja iz područja geologije i inženjerstva. Zagrebački vodovod otvoren je 1878. te se sastojao od zdenca u Zagorskoj ulici i vodospreme u Jurjevskoj ulici, a opskrbljivao je 50 000 stanovnika. To razdoblje intenzivnih hidrogeoloških istraživanja za potrebe vodoopskrbe i natapanja trajalo je sve do 1990-ih. Istaknutu ulogu u razvoju geološkog inženjerstva u Hrvatskoj imao je Karl Terzaghi (1883–1963), austrijski građevinski inženjer koji je prvi 1909. i 1910. proveo opsežna geološka istraživanja za izradbu preliminarnih hidrografskih i geoloških studija na rijeci Gacki i šire.







Novije doba te gospodarski razvoj i razvoj pojedinih struka uz sve veću interdisciplinarnost pri planiranju i izvedbi tehničkih radova omogućili su dodatno isticanje geološkog inženjerstva kao zasebne djelatnosti. Hidrogeološka istraživanja 1960-ih bila su sastavni dio projektiranja i izgradnje hidroenergetskih objekata (brana i akumulacija) diljem Hrvatske, a od početka 1970-ih intenzivno su se provodila za potrebe vodoopskrbe i zaštite podzemnih voda. U istom su razdoblju započela inženjersko-geološka istraživanja namijenjena projektiranju cesta, tunela, brodogradilišta, trajektnih pristaništa, vodosprema, luka, obala, mostova, stambenih naselja, tvornica, naftovoda i dr. Od 1990-ih predmet bavljenja geološkog inženjerstva sve više postaje zaštita okoliša i zbrinjavanje otpada.

Podučavanje geološkog inženjerstva u tehničkom obrazovanju u Hrvatskoj

Sustavno visokoškolsko podučavanje geoloških kolegija s gledišta tehnike u Hrvatskoj počelo je 1919. osnivanjem Stolice i zavoda za mineralogiju i geologiju Tehničke visoke škole u Zagrebu (→ Tehnički fakultet u Zagrebu; sv. 4), gdje su se geologija, mineralogija i petrologija predavale za studente Arhitektonskoga, Građevinsko-inženjerskoga, Geodetskog i Kemijsko-inženjerskog odjela. Stolica 1926. mijenja naziv u Mineralogijsko-geologijski zavod koji djeluje na tada utemeljenom zagrebačkom Tehničkome fakultetu. Godine 1939. osnovan je Odsjek za rudarstvo i metalurgiju u sklopu kojega su uvedeni novi geološki kolegiji. U akademskoj godini 1949/50. uveden je novi rudarsko-geološki studijski smjer u sklopu Rudarskog odjela, kao i niz novih geoloških kolegija. Godine 1952. → Milan Herak (sv. 4) uveo je kolegij Inženjerska geologija s hidrogeologijom na temelju svojeg dotadašnjeg iskustva u primjeni geologije u hidrogeološkim istraživanjima u kršu. Godine 1960. osnovan je Zavod za opću i primijenjenu geologiju (predstojnik → Franjo Ožegović; od 1973. Zavod za inženjersku geologiju, hidrogeologiju i geologiju nafte i plina te od 1997. Zavod za geologiju i geološko inženjerstvo) te je organiziran poslijediplomski studij iz Inženjerske geologije i hidrogeologije. Rudarski odjel je 1962. reorganiziran u tri odjela, od kojih je jedan bio Geološki odjel sa smjerom Inženjerska geologija i hidrogeologija na dodiplomskome studiju. Uvedeni su kolegiji Tehnička petrografija (→ Branko Crnković), Hidrogeologija i Inženjerska geologija (→ Antun Magdalenić), Programiranje i izvođenje inženjersko-geoloških i hidrogeoloških istraživanja (Pavao Miletić).

Godine 1964. odjeli su se izdvojili iz sastava Tehnološkoga fakulteta i formirali osnovne ustrojbene jedinice novoosnovanoga zagrebačkog → Rudarsko-geološko-naftnoga fakulteta (RGNF). U razdoblju 1983−95. bili su ujedinjeni dodiplomski i poslijediplomski studiji geologije na Sveučilištu u Zagrebu te su se osim na RGNF-u provodili i na Prirodoslovno-matematičkome fakultetu kao zajednički studij s više smjerova, uključujući i smjer Inženjerska geologija i hidrogeologija. Program geološkoga tehničara uveden je u srednje škole 1983., a otada se kontinuirano provodi u Prirodoslovnoj školi Vladimira Preloga u Zagrebu. Godine 1997. imenovan je Zavod za geologiju i geološko inženjerstvo RGNF-a, plan i program novoga studija geološkog inženjerstva dobio je dopusnice za nove preddiplomske i diplomske studije 2005., a studij Geološkog inženjerstva studenti su prvi put upisali akademske godine 2006/07. Godine 2008. započela je nastava na doktorskome studiju usklađenome s preddiplomskim i diplomskim studijskim programima sukladnima Bolonjskoj deklaraciji. Godine 2018. akreditiran je izmijenjeni program doktorskoga studija RGNF-a u okviru kojega se nalazi i modul Geološko inženjerstvo.

Udruženja

Početkom organiziranoga djelovanja geologa smatra se osnivanje → Hrvatskoga geološkog društva 1951. U njegovu sastavu danas djeluje 12 odsjeka među kojima su Odsjek za hidrogeologiju i Odsjek za inženjersku geologiju, kojih se članovi bave stručnim i znanstvenim radom u području geološkog inženjerstva. Mnogi članovi Odsjeka za hidrogeologiju su i članovi Međunarodnog udruženja hidrogeologa (International Association of Hydrogeologists), dok članovi Odsjeka za inženjersku geologiju djeluju u okviru Međunarodnog udruženja za inženjersku geologiju i okoliš (International Association for Engineering Geology and the Environment). Ostale hrvatske strukovne udruge koje okupljaju stručnjake iz područja geološkog inženjerstva su Hrvatsko geotehničko društvo (osnovano 1951), Hrvatsko društvo za zaštitu voda (1979) i Hrvatsko hidrološko društvo (1992).

Stručna i znanstvena publicistika

Jedno od prvih tiskanih djela iz geološkog inženjerstva vezano uz područje Hrvatske nosi naslov Oskudica vode po krasu u hrvatskoj vojničkoj krajini (Die Wassernorth im Karste der kroatischen Militärgrenze, A. Beyer, E. Tiezte, Gj. Pilar, 1874). Uz mnoštvo objavljenih publikacija, ističu se knjige i sveučilišni udžbenici Opskrba vodom i otpadna tvar (M. Petrik, 1948), Podzemna voda u Varaždinu (M. Petrik, 1948), Problemi velikih voda (D. Srebrenović, 1970), Metodologija hidrogeoloških istraživanja (P. Miletić, V. Kranjec, A. Nowinski, 1972), Mineralne i termalne vode SR Hrvatske (→ H. Iveković, R. Peroš, 1981), Uvod u kvantitativnu hidrogeologiju I. Stijene međuzrnske poroznosti (P. Miletić, M. Heinrich-Miletić, 1981), Teorijska osnova istraživanja i gospodarenja rezervama podzemnih voda (M. Heinrich-Miletić, P. Miletić, 1986), Osnove geologije i petrografije. Primjena u građevinarstvu (S. Šestanović, 1990), Karst hydrology with special references to the Dinaric karst (O. Bonacci, 1987), Kvaliteta i zaštita podzemnih voda (→ D. Mayer, 1993), Osnove inženjerske geologije primjena u graditeljstvu (S. Šestanović, 1993), Hidrologija (R. Žugaj, 2000), Ekohidrologija (O. Bonacci, 2003), Fizikalne osnove dinamike podzemnih voda (K. Urumović, 2003), Voda (D. Mayer, 2004), Hidrogeologija I (A. Bačani, 2006), Geofizička istraživanja podzemnih voda (F. Šumanovac, 2007), Geologija za građevinare (T. Vlahović, 2010), Metode operacijskih istraživanja u hidrogeologiji (A. Bačani, K. Posavec, 2011), Osnove geofizičkih istraživanja (F. Šumanovac, 2012), Hidrogeologija. Primjena u graditeljstvu (A. Bačani, T. Vlahović, 2012), Hidrologija dinarskog krša u Hrvatskoj (B. Biondić, R. Biondić, 2014).

Najstariji časopis koji je objavljivao članke iz područja geološkog inženjerstva bile su Vijesti Geologijskog povjerenstva za kraljevine Hrvatsku–Slavoniju, prvi put objavljene 1911. pod uredništvom D. Gorjanovića Krambergera. Pod različitim nazivima kao službeno glasilo Instituta za geološka istraživanja izlazile su do 1961., kada su postale glasilo Hrvatskoga geološkog društva. Sljednik Vijesti jest časopis → Geologia Croatica Hrvatskoga geološkog instituta i Hrvatskoga geološkog društva u kojem se objavljuju međunarodno recenzirani radovi iz geološkog inženjerstva i geologije. Od 1974. Hrvatsko geološko društvo objavljuje časopis → Vijesti Hrvatskoga geološkog društva koji izlazi dva puta na godinu. Godine 2013. objavljen je Rječnik pojmova u primijenjenoj geologiji i geološkom inženjerstvu (Č. Benac).