Abstract
The world is facing unprecedented challenges related to energy resources, global climate change, material use, and waste generation. Failure to address these challenges will inhibit the growth of the developing world and will negatively impact the standard of living and security of future generations in all nations. The solutions to these challenges will require multidisciplinary research across the social and physical sciences and engineering. Although perhaps not always recognized, geotechnical engineering expertise is critical to the solution of many energy and sustainability-related problems. Hence, geotechnical engineers and academicians have opportunity and responsibility to contribute to the solution of these worldwide problems. Research will need to be extended to non-standard issues such as thermal properties of soils; sediment and rock response to extreme conditions and at very long time scales; coupled hydro-chemo-thermo-bio-mechanical processes; positive feedback systems; the development of discontinuities; biological modification of soil properties; spatial variability; and emergent phenomena. Clearly, the challenges facing geotechnical engineering in the future will require a much broader knowledge base than our traditional educational programs provide. The geotechnical engineering curricula, from undergraduate education through continuing professional education, must address the changing needs of a profession that will increasingly be engaged in alternative/renewable energy production; energy efficiency; sustainable design, enhanced and more efficient use of natural resources, waste management, and underground utilization
چکیده
دنیا با چالش های بی سابقه ای در ارتباط با منابع انرژی، تغییر اقلیم، مصرف مواد و تولید زباله روبرو می باشد. ناتوانی در پرداختن به این چالش ها، رشد جهان در حال توسعه را مانع شده و استاندارد زندگی و امنیت نسل های آینده را در همه کشورها بطور منفی تحت تأثیر خواهد داد. راه حل های این چالش ها مستلزم تحقیقات چند رشته ای در علوم و مهندسی اجتماعی و فیزیکی می باشند. هرچند شاید همیشه اینگونه نباشد، اما مهارت مهندسی ژئوتکنیک برای حل بسیاری از مشکلات مرتبط با انرژی و پایداری، ضروری می باشد. بنابراین، مهندسان و اعضای انجمن های علمی ژئوتکنیک دارای فرصت و مسئولیت برای کمک به حل این مشکلات جهانی می باشند. تحقیقات باید به موضوعات غیر استانداردی مانند ویژگی های گرمایی خاک ها؛ واکنش رسوبات و سنگ ها به شرایط حاد و در مقیاس های زمانی طولانی؛ بهمراه فرآیندهای هیدرو-شیمیایی-گرمایی-زیستی-مکانیکی؛ سیستم های بازخورد مثبت؛ توسعه ناپیوستگی ها؛ اصلاحات بیولوژیکی ویژگی های خاک؛ تغییرپذیری فضایی؛ و پدیده های نوظهور، بسط داده شوند. بدیهی است که، چالش های پیش روی مهندسان ژئوتکنیک در آینده مستلزم بنیان علمی وسیعتری نسبت به پایه های علمی که برنامه های تحصیلی مرسوم فراهم می آورند، خواهند بود. رشته تحصیلی مهندسی ژئوتکنیک، از تحصیلات دوره لیسانس تا تحصیلات تکمیلی، باید به تغییر نیازهای یک متخصص بپردازد که بطور روزافزون با مباحثی مانند تولید انرژی جایگزین/تجدیدپذیر؛ راندمان انرژی؛ طراحی پایدار، مصرف ارتقاء داده شده و مؤثرتر منابع طبیعی، مدیریت مواد زائد، و مصرف زیرزمینی، سر و کار دارد.
1-مقدمه
اصطلاح "پایداری" و "توسعه پایدار" در دو دهه گذشته بطور فراوان مورد استفاده مهندسان قرار گرفته اند. مدارس مهندسی دوره ها و برنامه های درجه تحصیلی را آغاز نموده اند، و مراکزی را برای مهندسی پایدار تشکیل داده اند. توسعه پایدار "نیازهای موجود را بدون به خطر انداختن توانایی نسل اینده برای برطرف کردن نیازهایشان، رفع می نماید". علاوه براین، توسعه پایدار، فرآیند تغییر است که در آن سرمایه گذاری ها، فناوری، تخصیص منابع، و نهادها به فعالیت های پایدار بلندمدت تر، گذار می یابند. این مشاهدات مستلزم تحقیق و توسعه قابل توجه مهندسی می باشند. با این وجود، نوشته های علمی درخصوص پایداری، راهنمایی اندکی به شناسایی نیازهای مهندسی می نمایند؛ برای مثال، اخیراً کارگاه "در جهت علوم پایداری" با حمایت NSF، نقش های مشخصی را برای مهندسان پیشنهاد ننمود. با این وجود، مصرف انرژی و مواد، آنالیز چرخه زندگی، حمل و نقل و زیربنای شهری در مرکز گذار بسوی جامعه پایدار می باشند...