Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A multicriteria approach to different land use scenarios in the Western Carpathians with the SWAT model

Kowalczyk Agnieszka W., Grabowska-Polanowska Beata, Garbowski Tomasz, Kopacz Marek, Lach Stanisław, Mazur Robert

Journal of Water and Land Development

|

2023

|

no. 57

130--139

EN

Water erosion in mountainous areas is a major problem, especially on steep slopes exposed to intense precipitation. This paper presents the analysis of the topsoil loss using the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model. The SWAT model is a deterministic catchment model with a daily time step. It was designed to anticipate changes taking place in the catchment area, such as climate change and changes in land use and development, including the quantity and quality of water resources, soil erosion and agricultural production. In addition to hydrological and environmental aspects, the SWAT model is used to address socio-economic and demographic issues, such as water supply and food production. This program is integrated with QGIS software. The results were evaluated using the following statistical coefficients: determination (R2), Nash-Sutcliff model efficiency (NS), and percentage deviation index (PBIAS). An assessment of modelling results was made in terms of their variation according to different land cover scenarios. In the case of the scenario with no change in use, the average annual loss of topsoil (average upland sediment yield) was found to be 14.3 Mg∙ha-1. The maximum upland sediment yield was 94.6 Mg∙ha-1. On the other hand, there is an accumulation of soil material in the lower part of the catchment (in-stream sediment change), on average 13.27 Mg∙ha-1 per year.

2

Multi-Site Calibration and Validation of SWAT Model for Hydrologic Modeling and Soil Erosion Estimation: A Case Study in El Grou Watershed, Morocco

Ait M'Barek Samir, Rochdi Aicha, Bouslihim Yassine, Miftah Abdelhalim

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2021

|

Vol. 22, iss. 6

45--52

EN

Water management is one of the critical challenges facing humanity due to increasing demand and limited resources resulting from the rapid growth of population, urban planning, agricultural and industrial sectors. Hydrological modeling is one of the key solutions used by researchers for estimating and monitoring the spatial and temporal variability of water resources in a watershed. This paper aims to evaluate the Soil & Water Assessment Tool (SWAT) performances and simulates the water cycle components of El Grou watershed (3504 km2 ), one of the main basins in the landscape hydrology of Morocco. It points to the need for developmrent of better model input data sets in Africa which are unlimted available when they are crucial for a detailed study of water resources. The model was built under ArcSWAT, and all other processes such as sensitivity analysis, calibration (10 years) and validation (4 years) were done with SWAT-CUP software using the SUFI-2 algorithm. The coefficient of determination (R2), the Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) and the square error (RSR) were used to evaluate model performances. The results show that calibration and validation are considered very good, with R2 and NSE >0.81 and RSR <0.5. The hydrological regime of the El Grou watershed points out a predominance of evapotranspiration (75%). Moreover, soil erosion estimation for the period (2000–2015) indicates a low to medium potential of soil erosion with an average of 11.3 t/ha/year.

3

Utility of GSMap Precipitation and Point Scale in Gauge Measurements for Stream Flow Modelling – A Case Study in Lam River Basin, Vietnam

Kha Dang Dinh, Nhu Nguyen Y., Long Vu Viet, Van Dao Thi Hong

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 2

39--45

EN

The benefit from integrating the information from multi-source was confirmed in the research of hydrologic processes in river basins. However, the use of satellite-based rainfall products in hydrologic stream flow modeling has been limited because of the perceived uncertainty associated with such data. In this study the authors presented the simulated streamflow from a SWAT model driven by merging rainfall between satellite and gauge-observed rainfall for the Lam River Basin. The results demonstrate the usefulness of merging rainfall data for stream flow modelling at a monthly time step.

4

Wpływ zmiany klimatu na zasoby wodne Polski

Piniewski Mikołaj, Okruszko Tomasz, Kundzewicz Zbigniew W.

Gospodarka Wodna

|

2020

|

Nr 3

19--25

PL

W pracy omówiono projekcje zmiany klimatu na obszarze Polski oraz jej oddziaływania na stan ilościowy zasobów wodnych w dorzeczach Wisły i Odry. Modele klimatyczne przewidują ocieplenie klimatu i wzrost sumy opadów atmosferycznych, zwłaszcza w okresie zimy i wiosny. Do oceny stanu ilościowego zasobów wodnych w horyzontach czasowych 2021-2050 oraz 2071-2100 wykorzystano model hydrologiczny SWAT. W świetle uzyskanych wyników, spodziewany jest wzrost wielkości średniego odpływu rocznego (zwłaszcza w miesiącach zimowych) jak i przepływów wysokich i niskich. Jednocześnie przewidywany jest wzrost zagrożenia suszą glebową. Przedstawione wyniki stanowią istotny wkład do dyskusji nad adaptacją gospodarki wodnej do zmiany klimatu.

EN

The article discusses the climate change forecast for the territory of Poland and its impact on the quantity of water resources in the Vistula and Oder river basins. Climate models predict climate warming and an increase in total precipitation, in particular in the winter and spring seasons. In order to assess the amount of water resources in the years 2021-2050 and 2071-2100, the researchers used the SWAT hydrological model. The results of modelling indicate an increase in the annual average outflow volume (in particular in winter months), as well as in high and low water flows. At the same time, they predict and increased risk of soil drought. The presented results constitute a significant contribution to the debate on water management adaptation to climate change.

5

Bilans składników pokarmowych w uprawie miskanta olbrzymiego (Miscanthus giganteus L.) na glebach marginalnych

Strzelczyk Maria, Steinhoff-Wrześniewska Aleksandra

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 12

1996--1999

PL

Przedstawiono wyniki doświadczenia wazonowego i lizymetrycznego z uprawą miscanta olbrzymiego (Miscanthus giganteus L.) w różnych wariantach nawozowych i nawodnieniowych. Okreslono wielkość plonów, bilans składników nawozowych (NUE) oraz wielkość stężeń nutrientów w odciekach lizymetrycznych.

EN

Pot and lysimeter expts. were carried out with Miscanthus giganteus in 3 fertilizing and irrigation variants. The yields, balance of fertilizer components (NUE) and nutrient concns. in lysimeter leachate were detd. The calcd. NUE balances showed significant losses of fertilizer components of 28.5–49.2%, 10.5–32.4% and 35.2–44.0% for N, P and K, resp.

6

Hydrological modeling using the SWAT model based on two types of data from the watershed of Beni Haroun dam, Algeria

Kateb Zakaria, Bouchelkia Hamid, Benmansour Abdelhalim, Belarbi Fadila

Journal of Water and Land Development

|

2019

|

no. 43

76--89

EN

The dam of Beni Haroun is the largest in Algeria, and its transfer structures feed seven provinces (wilayas) in the eastern part of Algeria. Due to its importance in the region, it has now become urgent to study its watershed as well as all the parameters that can influence the water and solid intakes that come into the dam. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model is used to quantify the water yields and identify the vulnerable spots using two scenarios. The first one uses worldwide data (GlobCover and HWSD), and the second one employs remote sensing and digital soil mapping in order to determine the most suitable data to obtain the best results. The SWAT model can be used to reproduce the hydrological cycle within the watershed. Concerning the first scenario, during the calibration period, R2 was found between 0.45 and 0.69, and the Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) coefficient was within the interval from 0.63 to 0.80; in the validation period, R2 lied between 0.47 and 0.59, and the NSE coefficient ranged from 0.58 to 0.64. As for the second scenario, during the calibration period, R2 was between 0.60 and 0.66, and the NSE coefficient was between 0.55 and 0.75; however, during the validation period, R2 was in the interval from 0.56 to 0.70, and the NSE coefficient within the range 0.64–0.70. These findings indicate that the data obtained using remote sensing and digital soil mapping provide a better representation of the watershed and give a better hydrological modelling.

PL

Beni Haroun jest największym zbiornikiem zaporowym Algierii zasilającym w wodę siedem prowincji we wschodniej części kraju. Podjęcie badań jego zlewni oraz wszystkich czynników, które wpływają na dostawę wody i zawiesiny do zbiornika, okazało się pilne ze względu na regionalne znaczenie zbiornika. Model SWAT (Soil and Water Assessment Tool) wykorzystano do ilościowego ujęcia natężenia przepływu wody i identyfikacji wrażliwych elementów systemu z użyciem dwóch scenariuszy. W pierwszym wykorzystano dane światowe, w drugim dane z teledetekcji i cyfrowych map glebowych celem ustalenia najbardziej odpowiednich danych do osiągnięcia najlepszych rezultatów. Model SWAT można użyć do odtworzenia cyklu hydrologicznego na obszarze zlewni. Według pierwszego scenariusza podczas kalibracji R2 wynosił od 0,45 do 0,69, a współczynnik efektywności Nasha–Sutcliffa (NSE) mieścił się w przedziale od 0,63 do 0,80. Podczas walidacji R2 zmieniał się od 0,47 do 0,59, a współczynnik NSE od 0,58 do 0,64. Według drugiego scenariusza podczas kalibracji R2 wynosił od 0,60 do 0,66, a współczynnik NSE od 0,55 do 0,75. Podczas walidacji współczynniki mieściły się odpowiednio w granicach od 0,56 do 0,70 i od 0,64 do 0,70. Wyniki wskazują, że dane pozyskane z teledetekcji i cyfrowych map glebowych stanowią lepszą reprezentację zlewni i umożliwiają usprawnienie modelowania hydrologicznego.

7

Challenges in modelling of water quantity and quality in two contrasting meso-scale catchments in Poland

Marcinkowski P., Piniewski M., Kardel I., Srinivasan R., Okruszko T.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 31

97--111

EN

This study presents an application of the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) in two meso- -scale catchments in Poland (Upper Narew and Barycz), contrasting in terms of human pressures on water quantity and quality. The main objective was multi-variable and multi-site calibration and validation of the model against daily discharge, sediment and nutrient loads as well as discussion of challenges encountered in calibration phase. Multi-site calibration and validation gave varied results ranging from very good (daily discharge) to acceptable (sediment, nitrogen and phosphorus loads in most of gauges) and rather poor (individual gauges for all variables) in both catchments. The calibrated models enabled spatial quantification of water yield, sediment and nutrient loads, indicating areas of special concern in terms of pollution, as well as estimation of contribution of pollution from different sources, indicating agriculture as the most important source in both catchments. During the calibration process a number of significant issues were encountered: (i) global vs. local parametrization, (ii) simulation of different pools of water quality parameters in reservoirs and streams and (iii) underestimation of NO3-N loads in winter due to farmers practices. Discussion of these issues is hoped to aid SWAT model users in Poland in a deeper understanding of mechanisms of multi-variable and multi-site calibration.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono zastosowanie modelu SWAT (Soil and Water Assessment Tool) w dwóch zlewniach w Polsce (Górnej Narwi i Baryczy), kontrastowych pod względem antropopresji w odniesieniu do ilości i jakości wód. Głównym celem była przestrzenna kalibracja i weryfikacja modelu w zakresie przepływów dobowych, ładunków zawiesiny i biogenów oraz dyskusja nad wyzwaniami napotkanymi w trakcie procesu kalibracji. Wyniki przestrzennej (wielopunktowej) kalibracji i weryfikacji są zróżnicowane – od dobrych (przepływ dobowy), poprzez akceptowalne (zawiesina, azot i fosfor w większości punktów monitoringu), do złych (pojedyncze punkty monitoringu dla każdej ze zmiennych). Skalibrowany model umożliwił przestrzenną kwantyfikację warstwy odpływu, ładunków zawiesiny i biogenów oraz wskazanie obszarów szczególnie narażonych na zanieczyszczenia z różnych źródeł, jednocześnie wskazując rolnictwo jako główne źródło. Podczas kalibracji modelu napotkano następujące problemy: (1) identyfikacja parametrów globalnych w odniesieniu do lokalnych, (2) symulacja różnych form parametrów jakościowych w zbiornikach wodnych i ciekach oraz (3) niedoszacowanie ładunków azotanów w okresie zimowym spowodowane praktykami rolniczymi. Dyskusja nad poruszonymi aspektami umożliwi innym użytkownikom modelu SWAT lepsze zrozumienie mechanizmu wielopunktowej i wieloparametrycznej kalibracji.