Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of landscape restoration on evapotranspiration and water use in the Yellow River Basin, China

Jian Shengqi, Wang Aoxue, Hu Caihong, Yan Denghua

Acta Geophysica

|

2024

|

Vol. 72, no. 1

341--356

EN

Evapotranspiration (ET) plays a key role in water cycle and energy balance, and the construction of large areas of vegetation in the Yellow River Basin (YRB) will cause an increase in regional ET and changes in water use in the basin. Based on GLEAM evapotranspiration products, meteorological stations and land use data, this study used slope trend analysis, Mann-Kendall (M-K) test and partial correlation analysis to analyse changes in evapotranspiration and water use in the YRB before and after reforestation from 1980 to 2019. The results showed that the annual average ET of the YRB from 1980 to 2019 ranged from 363 to 447 mm with an average change rate of 10.2 mm/10a. The actual evapotranspiration/potential evapotranspiration (ET/PET) growth rate of the YRB decreased after the Grain for Green Project (GGP), and the actual evapotranspiration/precipitation (ET/P) decreased extremely significantly. Water use efficiency in the YRB was significantly reduced, and grassland was subjected to greater water stress. This study provides scientific support for future water balance, landscape restoration, ecological protection and quality development of the YRB.

2

Szacowanie potrzeb deszczowania terenów zieleni w zróżnicowanej przestrzeni urbanistycznej

Rolbiecki Stanisław, Rolbiecki Roman, Kuśmierek-Tomaszewska Renata, Żarski Jacek, Łangowski Ariel

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2023

|

nr I/1

187--204

PL

Celem pracy było określenie różnic potrzeb deszczowania trawnika wynikających z niejednorodności topograficznej miasta Bydgoszczy i zróżnicowanych pod względem zagospodarowania terenów zamiejskich. Pomiary meteorologiczne prowadzono w okresie od maja do września na terenach zróżnicowanych pod względem stopnia urbanizacji i formy pokrycia terenu: centrum dużego miasta, peryferia miejskie i obszar użytkowany rolniczo. Na podstawie wielkości obliczonych potrzeb wodnych trawnika określono zakres deficytów opadów w okresie wegetacji roślin. Stwierdzono, że sumy opadów sezonowych w porównywanych lokalizacjach kształtowały się na podobnym poziomie, jednakże zaobserwowano dużą zmienność czasową tego wskaźnika w poszczególnych sezonach. Pod względem warunków ewaporometrycznych zaobserwowano wyraźne różnice pomiędzy analizowanymi lokalizacjami. Średnio, największe sumy ewapotranspiracji wskaźnikowej wyznaczono dla centrum miasta, co jest efektem powstającego na tym obszarze zjawiska „miejskiej wyspy ciepła”. Natomiast najmniejsze straty wody na skutek ewapotranspiracji wystąpiły na terenach wiejskich. Wyniki przeprowadzonej analizy pozwoliły stwierdzić, że potrzeby deszczowania trawnika cechowała zarówno zmienność czasowa jak i przestrzenna. Zdecydowanie największe potrzeby deszczowania wystąpiły w warunkach miejskich, mniejsze na terenach wiejskich użytkowanych rolniczo, a najmniejsze na obrzeżach Bydgoszczy.

EN

The study aimed to determine the differences in lawn irrigation needs resulting from the topographical heterogeneity of the city of Bydgoszcz and surrounding areas. To gather the data, meteorological measurements were carried out in the period from May to September 2012-2014, in areas diversified in terms of the degree of urbanization and land cover: the center of a large city, urban peripheries and rural area. Based on the calculated water needs of the lawn, the range of rainfall deficits during the lawn growing period was determined. It was found that seasonal rainfall totals in the compared locations were at a similar level, but a large temporal variability of this indicator was observed in individual seasons. In terms of evapotranspiration, clear differences were noted between the analysed locations. On average, the highest amounts of potential evapotranspiration were found in the city center, which may be the result of the urban heat island phenomenon forming over this area. However, the lowest water loss due to evapotranspiration took place in the rural area. As a result of these, the analysis showed that the lawn's irrigation needs were characterized by both temporal and spatial variability. By far the greatest irrigation needs occurred in urban space, lower in rural areas, while the lowest on the outskirts of the city, in the Fordon district.

3

Analysis of the effect of seasonal changes on sensitive parameters of LAI based Penman–Monteith evapotranspiration model based on particle swarm algorithm

Duan Hao, He Xin, Zhao Hongli, Jin Xiaohui, Xu Haowei, Wang Rong

Acta Geophysica

|

2023

|

Vol. 71, no. 2

1033--1043

EN

The existing researches for leaf area index (LAI)-based Penman–Monteith evapotranspiration (ET) model (PML) are mostly carried out at yearly scale and the analysis of effects of seasonal change and different underlying surface conditions on model parameters is scarce. This study emphasizes on the influences of seasonal change and diverse land surface conditions on ET by optimizing the sensitive parameters, namely soil evaporation coefficient f and maximum stomatal conductance gsx, with particle swarm algorithm. This analysis is based on the observations of eight flux stations in China. The model performance is reasonable with a best Pearson r of 0.87. The seasonal calibration results indicate parameters change evidently in different seasons and have obvious spatial heterogeneity. The seasonal calibration method has an obvious effect on improving the ET accuracy in spring, which is mostly influenced by regional temperature and relative humidity. This study further demonstrates the need to dynamically adjust model parameters over time with PML model for evapotranspiration simulations, rather than simply setting these parameters to constants depended on subsurface conditions such as land use type.

4

A comparative study in quantifcation of maize evapotranspiration for Iranian maize farm using SEBAL and METRIC-1 EEFLux algorithms

Kamyab Abolfazl Delavari, Mokhtari Shahroo, Jafarinia Reza

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 1

319--332

EN

Evapotranspiration (ET) is one of the key components of the hydrological cycle, and its accurate estimation is very important in agricultural usages. In this study, actual daily ET (ETa) from the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) and Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration/Earth Engine Evapotranspiration Flux (EEFLux) algorithms were used to compare the relative performance of the algorithms for the Landsat 8 images during the maize growth period. The results indicated that ETa was low at the beginning of the growing season and then came up to the middle of the growing season and then decreased due to decreasing temperature as well as changes in maize cover. The EEFLux algorithm has estimated about 7.71% of daily ET more than the SEBAL algorithm at the Arak maize farm. The results of performance evaluation showed that root mean squared error (RMSE), Nash–Sutclife coefficient of efficiency (NSE), percent bias error (PBIAS), and coefficient of determination (R2 ) criteria were obtained 0.711, 0.807, 7.398, and 0.885, respectively, based on the EEFLux algorithm and for SEBAL algorithm were equal to 1.046, 0.582, 15.080, and 0.793, respectively. According to the Taylor diagrams and observed data (lysimeter data), the EEFLux algorithm was closer to measured ETa values and had a higher correlation and a less standard deviation than the SEBAL algorithm. Therefore, the EEFLux algorithm had better estimation than the SEBAL algorithm.

5

An Analysis of Total Water Storage Changes Obtained from GRACE FO Observations over the Venezia Islands Area Supported with Additional Data

Biryło Monika, Rzepecka Zofia

Geomatics and Environmental Engineering

|

2021

|

Vol. 15, no. 2

17--31

EN

The Venezia Islands are a very special area from the hydrological point of view due to its water mass changes. Regular floods results in the need for the regular monitoring of water mass changes. For this purpose, a Gravity Recovery and Climate Experiment mission (GRACE) can be used as a source of data. The aim of the paper is to compare the latest results of the new GRACE FO observations. The comparisons were carried out all over Venezia Island using the L3 level, RL06 release data obtained with spherical harmonics degree and order extension of up to 120, by the three most important computational centres: JPL, GFZ, CSR. Results are compared to an average month values of precipitation and evapotranspiration and tide gauge data in the nearby area. Based on the research, no dependence between TWS and evapotranspiration and evapotranspiration change were found.

6

Multi variable calibration of hydrological model in the upper Omo Gibe basin, Ethiopia

Nesru Mudesir, Shetty Amba, Nagaraj M. K.

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 2

537--551

EN

The calibration of any hydrological model in any river basin is generally performed using a single hydrological variable. Spatially distributed hydrological modeling provides an opportunity to enhance the use of multi-variable calibration models. The objective of this study is to test the efciency of satellite-based actual evapotranspiration in the HBV hydrological model to render the catchment water balance using multi-variable calibration in the upper Omo-Gibe basin in Ethiopia. Five years (2000–2004) meteorological data, streamfow, and actual evapotranspiration (ETa) based on remote sensing were used for calibration and validation purposes. The performance of the HBV model and the efciency of SEBS–ETa were evaluated using certain calibration criteria (objective function). The model is frst calibrated using only streamfow data to test HBV model performance and then calibrated using a multi-variable (streamfow and ETa) dataset to evaluate the efciency of SEBS–ETa. Both model setups were validated in a multi-variable evaluation using streamfow and ETa data. In the frst case, the model performed well enough for streamfow and poor for ETa, while in the latter case, the performance efciency of SEBS–ETa and streamfow data shows satisfactory to good. This implies that the performance of hydrological models is enhanced by employing multi-variable calibration.

7

Performance of simple temperature-based evaporation methods compared with a time series of pan evaporation measures from a standard 20 m2 tank

Ansorge Libor, Beran Adam

Journal of Water and Land Development

|

2019

|

no. 41

1--11

EN

Evaporation and evapotranspiration is crucial part of hydrological and water resource management studies e.g. water footprinting. Proper methods for estimating evaporation/potential evapotranspiration using limited climatic data are critical if the availability of climatic data is extremely limited. In a large scale studies are very often used generalized (modelled or gridded) input data. For a large scale water footprint studies is also important to find methods as simple as possible with quantifiable error. In our study, nine simple temperature-based empirical equations were compared with a long term time series of real evaporation data from a 20 m2 tank at Hlasivo station. In the first step, we used real temperature measured at Hlasivo station for validation of equations. In the second step, the gridded temperature data (interpolated datasets) derived from the meteorological stations were used. For both datasets, the differences between observed and predicted values were categorized into three groups of accuracy and the statistical indices of each equation were calculated. Very good results were achieved with the Hamon equation from 1961 and the Oudin equation for both datasets with index of agreement (d) higher than 0.9, cross-correlation coefficient (R2) around 0.7 and root mean square error (RMSE) around 0.5 mm∙(24 h)–1 The Kharrufa equation, which was developed for semi-arid or arid areas, also provides results with sufficient accuracy. Comparison of the results with similar studies showed a lower accuracy of very simple equations against more complex equations, which have RMSE lower than 0.25 mm∙(24 h)–1. But for some kind of studies, quantifiable errors with sufficient accuracy can be more important than the absolute accuracy.

PL

Parowanie i ewapotranspiracja są kluczowymi częściami badań hydrologicznych i analiz zarządzania zasobami wodnymi. Właściwe metody szacowania ewapotranspiracji i potencjalnej ewapotranspiracji są krytyczne w sytuacji, gdy dostępność danych klimatycznych jest silnie ograniczona. W badaniach na dużą skalę często używane są dane uogólnione (za pomocą modelowania bądź przetwarzania sieciowego – grid). W takich badaniach ważne jest także znalezienie najprostszych metod z błędem możliwym do ilościowego określenia. W prezentowanych w pracy badaniach porównano dziewięć prostych równań empirycznych bazujących na pomiarze temperatury z długą serią danych rzeczywistego parowania ze zbiornika o powierzchni 20 m2 w stacji Hlasivo. W pierwszym etapie wykorzystano rzeczywiste wartości temperatury mierzonej w stacji Hlasivo do szacowania równań. W etapie drugim użyto sieciowych danych temperaturowych (zbiór danych interpolowanych) ze stacji meteorologicznych. Dla obu zbiorów danych różnice między obserwowanymi a przewidywanymi danymi przypisano do trzech kategorii dokładności i obliczono statystyczne wskaźniki dla każdego równania. Bardzo dobre wyniki uzyskano w odniesieniu do równania Hamona z 1961 r. i równania Oudina dla obu zbiorów danych. Równanie Kharrufa, które opracowano dla obszarów półpustynnych i pustynnych, dało również wyniki o wystarczającej dokładności. Porównanie wyników z badaniami o podobnej tematyce wykazało mniejszą dokładność bardzo prostych równań względem równań bardziej złożonych. Dla niektórych rodzajów badań policzalne błędy o wystarczającej dokładności mogą być jednak ważniejsze niż dokładność bezwzględna.

8

A new approach to the method of drawing the Gaussen-Walter climate diagram

Treder W., Klamkowski K., Wójcik K.

Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications

|

2018

|

Vol. 6, Iss. 2

3--9

EN

In traditional climate diagrams a fixed coefficient (α) between temperature and precipitation has been adopted. It has been shown, however, that such an approach does not correctly describe the conditions of the climatic balance in Poland for the entire growing season. In this paper, a different solution to this problem is proposed - the introduction of a variable coefficient for individual months. The analysis of patterns of climatic variables over the year supports the hypothesis that in order to estimate ETo only by means of mean air temperature (ETo = α·T), the coefficient α should be variable for the individual months of the vegetative period. The values of the coefficient were empirically determined for use in calculating daily and monthly ETo. The newly proposed coefficients α were different from those determined with the standard climate diagram (published by Walter, Lieth 1967). The introduction of the variable value α into the computational model markedly improved the quality of the estimation of ETo. The mean bias errors determined for the estimation of ETo on the basis of temperature and the changing value of α were considerably lower than for the estimation of ETo with a fixed value of α. This provides the possibility of a more accurate presentation of periods of both excess and shortage of precipitation.

9

Assessment of the CROPWAT 8.0 software reliability for evapotranspiration and crop water requirements calculations

Vozhehova R. A., Lavrynenko Y. O., Kokovikhin S. V., Lykhovyd P. V., Biliaieva I. M., Drobitko A. V., Nesterchuk V. V.

Journal of Water and Land Development

|

2018

|

no. 39

147--152

EN

The results of the study devoted to assessment of accuracy and reliability of the CROPWAT 8.0 software application calculations of the evapotranspiration and crop water requirements are represented in the article. The study was based on the results of the perennial field experiments, conducted during the period from 2012 to 2017 at the irrigated lands of the South of Ukraine with different crops, namely: sweet corn, grain corn, soybean, sorghum. We assessed accuracy of the CROPWAT 8.0 software application by the comparison of the calculated values with the real ones. We determined considerable differences between the calculated crops evapotranspiration values and crops irrigation requirements and the real ones obtained in the field experiments. The difference was the most essential in case of the dripirrigated sweet corn crop and averaged to 46.05% for evapotranspiration and 89.20% for irrigation water requirements, correspondingly. Overhead sprinkler irrigated crops are likely to be more suitable for accurate evapotranspiration prediction by using the CROPWAT 8.0. The slightest discrepancy between the calculated and actual values of the studied parameters were determined on the overhead sprinkler irrigated grain corn crops, where the differences averaged just to 15.86% for evapotranspiration and 41.63% for irrigation norm. The results of the study gave us an opportunity to conclude that CROPWAT 8.0 software application should not be used without previous calibration and adjustment of the crop coefficients for the concrete agricultural production conditions.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań poświęconych ocenie dokładności i wiarygodności obliczeń ewapotranspiracji i zapotrzebowania roślin na wodę z zastosowaniem programu CROPWAT 8.0. Podstawą badań były wyniki wieloletniego eksperymentu polowego prowadzonego od 2012 do 2017 r. na nawadnianych polach południowej Ukrainy z różnymi uprawami: kukurydzy cukrowej, kukurydzy zwykłej, soi i sorgo. Oceniono dokładność wyników uzyskanych za pomocą CROPWAT 8.0 przez porównanie wartości obliczonych z wartościami rzeczywistymi. Stwierdzono znaczne różnice między obliczonymi wartościami ewapotranspiracji upraw i ich zapotrzebowaniem na wodę a wartościami rzeczywistymi z eksperymentów polowych. Największe różnice stwierdzono w przypadku kroplowo nawadnianych upraw kukurydzy cukrowej i wynosiły one 46,05% w odniesieniu do ewapotranspiracji i 89,20% do zapotrzebowania na wodę do nawodnień. Obliczenia ewapotranspiracji za pomocą CROPWAT 8.0 były bardziej dokładne w odniesieniu do upraw nawadnianych deszczowniami. Najmniejszą rozbieżność między obliczonymi a rzeczywistymi wartościami badanych parametrów stwierdzono w przypadku deszczowanych upraw kukurydzy zwykłej, gdzie różnice wynosiły 15,86% w odniesieniu do ewapotranspiracji i 41,63% do norm nawadniania. Wyniki badań dają podstawy do wnioskowania, że CROPWAT 8.0 nie powinien być stosowany bez wstępnej kalibracji i dostosowania współczynników upraw do konkretnych warunków produkcji rolniczej.

10

O szacowaniu potrzeb wodnych drzew owocowych w Polsce na podstawie temperatury powietrza

Rolbiecki S.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2018

|

nr II/1

393--406

PL

W opracowaniu przedstawiono proste wzory na potrzeby wodne drzew owocowych dla warunków Polski wyprowadzone w oparciu o dane liczbowe podawane przez wielu autorów. Podano wzory do wyznaczenia potrzeb wodnych drzew owocowych na podstawie temperatury powietrza opracowane według danych liczbowych przedstawionych przez Drupkę, Kemmera i Schulza oraz Pressa. Przedstawiono metodę współczynników roślinnych z wykorzystaniem ewapotranspiracji wskaźnikowej obliczanej według metod zaproponowanych przez: Tredera, Blaney-Criddle’a w modyfikacji Żakowicza, Hargreaves’a w modyfikacji Droogersa i Allena oraz Hargreaves’a w modyfikacji Bogawskiego i Bednorz. Współczynniki roślinne dla poszczególnych miesięcy okresu wegetacji podano według Tredera oraz według Doorenbosa i Pruitta. Przedstawione wzory mogą być pomocne w oszacowaniu potrzeb nawadniania sadów (i winnic) w warunkach Polski i w podejmowaniu decyzji o lokalizacji urządzeń nawodnieniowych oraz ewentualnym stosowaniu nawodnień w sadach i winnicach na obszarze Polski.

EN

The paper presents simple equations for estimation of water needs of fruit trees for conditions of Poland. These formulas are derived on the base of numerical data provided by many authors. Water needs of fruit trees can be estimated on the base of air temperature according to data and methodology of Drupka, Kemmer and Schulz as well as Press. The method of estimation of fruit tree evapotranspiration with the use of crop coefficients for particular months of the vegetation period (acc. to Doorenbos and Pruitt and acc. to Treder) and reference crop (grass) evapotranspiration on the base of air temperature (acc. to: Treder, Hargreaves in modification of Droogers and Allen, Hargreaves in modification of Bogawski and Bednorz, Blaney-Criddle in modification of Żakowicz) are also presented. The presented formulas can be helpful in estimating the irrigation needs of orchards (and vineyards) in conditions of Poland. The presented formulas can be also useful in making decisions on the location of irrigation equipment and the possible application of irrigation in orchards (and vineyards) in Poland.

11

Zróżnicowanie ewapotranspiracji niektórych gatunków roślin uprawnych w warunkach różnego nawożenia

Czyżyk F., Steinhoff-Wrześniewska A.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2017

|

T. 17, z. 4

25--36

PL

W pracy wykazano zależność ewapotranspiracji rzeczywistej roślin od wielkości dawek i rodzaju stosowanych nawozów. Wielkość ewapotranspiracji określono na podstawie badań lizymetrycznych, przeprowadzonych w okresie od 1 IV 2002 r. do 31 VII 2007 r. W kolejnych latach lizymetry obsiane były mieszanką traw, kukurydzą, burakami cukrowymi, gorczycą białą, pszenżytem i rzepakiem ozimym. W celu zbadania wpływu nawożenia na wielkość infiltracji i ewapotranspiracji zastosowano wariant bez nawożenia, dwa warianty nawożenia organicznego kompostem: K1 – 10 g N•m-2 i K2 – 15 g N•m-2 oraz dwa warianty nawożenia mineralnego: NPK1 i NPK2 z równorzędnymi dawkami N w postaci saletry amonowej oraz PK w postaci superfosfatu i soli potasowej. Do obliczenia ewapotranspiracji rzeczywistej na podstawie pomiarów lizymetrycznych zastosowano wzór na infiltrację efektywną. Otrzymane wyniki wykazały, że nawożenie gleby jest czynnikiem zwiększającym ewapotranspirację rzeczywistą roślin uprawnych. Ze zwiększaniem dawek azotu występuje tendencja zwiększania się ewapotranspiracji, a wpływ na wielkość ewapotranspiracji ma nie tylko wielkość dawek azotu, ale także rodzaj nawozu, w którym zostały zastosowane. Ewapotranspiracja roślin uprawnych nawożonych kompostem była większa niż w przypadku ich nawożenia równorzędnymi dawkami nawozów w formie mineralnej.

EN

The paper shows the dependence of real evapotranspiration of plants on the dosage levels and the type of fertilizers used. The evapotranspiration volume was determined on the basis of lisimetric studies carried out between 1 April 2002 and 31 July 2007. In the following years lisimeters was sown with a mixture of grass, corn, sugar beet, yellow mustard, triticosecale and winter oilseed rape. In order to investigate the effect of fertilization on the amount of infiltration and evapotranspiration, a variant without fertilization was applied, two variants of organic fertilization with compost: K1 – 10 g N•m-2 i K2 – 15 g N•m-2 and two variants of mineral fertilization: NPK1 and NPK2 with equivalent N doses in the form of ammonium nitrate and PK in the form of superphosphate and potassium salt. For the calculation of real evapotranspiration on the basis of lisimetric measurements, an effective infiltration pattern was used. The results showed that soil fertilization was a factor that increased actual evapotranspiration from the crop area. With the increase in nitrogen doses tend to increase evapotranspiration and the effect on evapotranspiration is not only the amount of nitrogen doses, but also the type of fertilizer in which they are used. The evapotranspiration of crops fertilized with compost was greater than in the case of their fertilization with equivalent doses in mineral form of fertilizers.

12

Bilans wodny zielonego dachu na przykładzie obiektu w dzielnicy Ursynów m.st. Warszawy

Szejba D., Szatyłowicz J., Gnatowski T.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2017

|

Vol. 26, No. 1

66--74

PL

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie wyników badań dotyczących retencji zielonego dachu na przykładzie obiektu położonego w dzielnicy Ursynów m.st. Warszawy. Obiektem badawczym był fragment zielonego patio zbudowanego z substratu będącego mieszaniną torfu, piasku i keramzytu, o miąższości warstwy 25 cm. Warstwę wegetacyjną zielonego tarasu stanowią darń z mieszanki traw oraz krzewy iglaste i liściaste. Do obliczania składowych bilansu wodnego w okresie wegetacji 2008 roku wykorzystano model bilansowy GreenRoof. Badania wykazały, że rozpatrywany zielony dach zretencjonował ponad 99% wody pochodzącej z opadów.

EN

The aim of this study is to present the research results on the water retention of green roof on the example of a facility located in the district of Ursynów, Capital City Warsaw. The experimental site was a fragment of green patio of 25 cm substrate thickness which is a mixture of peat, sand and gravelite. Green roof area is overgrown with a mixture of grasses as well as conifers and deciduous bushes. The components of the water balance during the growing season of 2008 were calculated using the GreenRoof model. Performed studies have shown that the examined green roof retain more than 99% of water from rainfall.

13

Evapotranspiration data to determine agro-climatic zones in Egypt

Ouda S. A. H., Norledin T. A.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 32

79--86

EN

The objective of this paper was to compare between agro-climatic zones developed from 10-year interval of weather data from 2005–2014, 20-year interval of weather data from 1995–2014 and the zoning developed by [NORELDIN et al. 2016] using 30-year interval from 1985–2014 in the old cultivated land of Egypt in the Nile Delta and Valley. Monthly means of weather data were calculated for each year, and then monthly values for 10-year and 20-years were calculated for each governorate. Basic Irrigation scheduling model (BISm) was used to calculate reference evapotranspiration (ETo). Analysis of variance was used and the means was separated and ranked using least significant difference test (LSD0.05). Our results showed that agro-climatic zoning using 20-year values of ETo was similar to the zones developed with 30-year values of ETo, with different values of average ETo in each zone. Furthermore, using 10-year values of ETo resulted in higher values of ETo in each zone, compared to 20-year and 30-year ETo values. However, the average value of ETo over the three classifications was close to each other. Thus, depending on the availability of weather data, either zoning can be sufficient to develop agro-climatic zones.

PL

Celem pracy było porównanie agro-klimatycznych stref wyznaczonych na podstawie dziesięcioletnich danych pogodowych z lat 2005–2014, dwudziestoletnich danych pogodowych z lat 1995–2014 i stref wyznaczonych przez NORELDINA i in. (2016) z trzydziestoletniego przedziału danych z lat 1985–2014 odnoszących się do terenów uprawnych w delcie i dolinie Nilu (Egipt). Dla każdego roku obliczono miesięczne średnie danych pogodowych, a następnie miesięczne wartości w 10- i 20-letnich przedziałach czasowych dla każdego gubernatorstwa. Wykorzystano model harmonogramu podstawowych nawodnień (BISm) do obliczenia ewapotranspiracji obliczeniowej (ETo). Użyto analizy wariancji, a różnice średnich określano za pomocą testu najmniejszej istotnej różnicy na poziomie p < 0,05. Uzyskane wyniki wskazują, że strefy agro-klimatyczne ustalone według dwudziestoletnich danych ETo były podobne do stref określonych na podstawie trzydziestoletnich danych ETo (różne średnie wartości ETo w każdej strefie). Wykorzystanie dziesięcioletnich danych ETo dało w efekcie wyższe wartości ETo w każdej strefie w porównaniu z uzyskanymi na podstawie dwudziesto- i trzydziestoletnich danych. Średnie wartości ETo w trzech systemach klasyfikacji były jednak zbliżone do siebie. Dlatego, w zależności od dostępności danych pogodowych, każdy ze sposobów ustalania stref będzie wystarczający, by wyznaczyć strefy agro-klimatyczne.

14

An experimental study on the grape orchard: Effects comparison of two irrigation systems

Kadbhane S. J., Manekar V. L.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 32

41--51

EN

Table grape (Vitis vinifera cultivars) is a major cash crop in the Nashik district of India, which requires irrigation water throughout the year as per demand instantly. Canal irrigation is the adopted irrigation systems in the study area, but canal irrigation has got several serious disadvantages, such as mismatching rotation schedules and crop water demands, water allotment system and restrictions on the use of efficient irrigation methods. The storing the canal water in the farm pond instead of directly applying to the field using the free flooding method is alternate solution to overcome the disadvantages of the canal irrigation system. Once the canal water storing in the pond, it increases the possibilities to use the advance irrigation system like drip, subsurface, sprinkler etc. to enhance water use efficiency. The comparative study between the canal water directly applying for the field and canal water storing in the farm pond then use for irrigation, executed through the field experiments carried out on the grape orchard during a period April 2013 to March 2016. Results have been evaluated based on grape yield, water-productivity, berry size, and biomass. Water productivity (kg∙m–3) with respect to water delivery to crop through the pond irrigation method was found 37% higher than the canal irrigation method during the study period. Based on the results, this study recommended the use of the farm pond to store the canal water and use it as per crop demand using advance irrigation systems.

PL

Winorośl (odmiany Vitis vinifera) jest główną uprawą w dystrykcie Nashik w Indiach. Wymaga ona całorocznych nawodnień dostosowanych do chwilowego zapotrzebowania roślin. Na badanym obszarze stosuje się nawadnianie grawitacyjne, polegające na bezpośrednim dostarczaniu wody transportowanej kanałem pod uprawy winorośli. Metoda ta ma kilka wad, takich jak: niedopasowanie harmonogramu zalewów z potrzebami roślin, złożony system rozprowadzania wody i ograniczone możliwości stosowania wydajnych metod nawodnień. Przechowywanie wody dostarczonej kanałem w stawach zamiast bezpośredniego wylania na pola umożliwia ograniczenie wad nawadniania grawitacyjnego. Retencjonowanie wody w stawach umożliwi stosowanie zaawansowanych i wodooszczędnych sposobów nawadniania, takich jak: nawodnienia kroplowe, podpowierzchniowe lub deszczowniane. Porównawcze badania nad nawadnianiem bezpośrednio wodą z kanału i wodą wstępnie przetrzymywaną w stawach prowadzono w okresie od kwietnia 2013 do marca 2016 r. Rezultaty oceniano na podstawie produktywności wody, plonu winogron, wielkości gron i biomasy. Produktywność wody (kg∙m–3) dostarczanej pod uprawy za pośrednictwem stawu była o 37% większa niż produktywność wody aplikowanej bezpośrednio z kanału. W oparciu o wyniki badań zalecono wykorzystanie stawów w gospodarstwie do przetrzymywania wody z kanału i zastosowanie jej zgodnie z wymaganiem roślin, stosując zaawansowane systemy irygacji.

15

Wyznaczanie ewapotranspiracji rzeczywistej użytków zielonych na podstawie ewapotranspiracji maksymalnej i potencjału wody w glebie

Szajda J., Łabędzki L.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2016

|

T. 16, z. 1

71--92

PL

W pracy przedstawiono syntetyczną analizę wyników badań lizymetrycznych ewapotranspiracji i plonowania użytków zielonych w naturalnych warunkach dostatku wody w glebie oraz w warunkach zróżnicowanego potencjału wody w glebach torfowo-murszowych i murszowatych w okresach suszy meteorologicznej umiarkowanej, silnej i ekstremalnej na Polesiu Lubelskim. Stwierdzono, że ewapotranspiracja rzeczywista użytków zielonych w warunkach optymalnej wilgotności gleby stanowi wskaźnik maksymalnych potrzeb wodnych, zależny od czynników meteorologicznych i maksymalnych plonów siana. Wyznaczono dla dekad i okresów IV–V, VI–VII, VIII–IX średnie dobowe wartości ewapotranspiracji maksymalnej w zależności od prognozowanych aktualnych i końcowych maksymalnych plonów siana. Wpływ wilgotności gleby na ewapotranspirację rzeczywistą w dekadach i okresach IV–V, VI–VII, VIII–IX określono wartością współczynników glebowo-wodnych ks1 oraz zależnością ks1 od prognozowanych bezwzględnych wartości potencjału wody w glebie. Wyznaczono dla dekad i okresów IV–V, VI–VII, VIII–IX średnie dobowe wartości ewapotranspiracji rzeczywistej na podstawie zmniejszania ewapotranspiracji maksymalnej, wyrażonego wartością współczynników glebowo-wodnych ks1. Wyznaczone wartości ewapotranspiracji rzeczywistej użytków zielonych są przydatne na etapie eksploatacji oraz projektowania urządzeń i systemów melioracyjnych.

EN

Synthetic analysis of the results of lysimeter investigations on evapotranspiration and yielding of 3-cut meadow and pasture under natural sol water supply and different soil water potential in peat-moorsh and moorsh soils, in periods of moderate, severe and extreme meteorological droughts, carried out in Polesie Lubelskie, is presented in the paper. It has been shown that grassland actual evapotranspiration under optimum soil moisture conditions ensuring maximum hay field is an indicator of the maximum water demand, dependent on meteorological factors and maximum hay yield. Mean in decades and periods IV–V, VI–VII, VIII–IX daily values of maximum evapotranspiration in dependence on predicted current and final maximum hay field are determined. Effect of soil moisture on actual evapotranspiration is quantified by soil-water coefficients ks1 for decades and periods IV–V, VI–VII, VIII–IX and their dependence on predicted absolute soil water potential value. Daily 10-day and periods IV–V, VI–VII, VIII–IX mean actual evapotranspiration is determined by reduction of maximum evapotranspiration by soil-water coefficients ks1. Determined grassland actual evapotranspiration can be useful in an assessment of water demand for designing and exploitation of irrigationdrainage devices and systems on grasslands.

16

Wpływ poziomu zwierciadła wody gruntowej oraz warunków roku badań na wielkość ewapotranspiracji wierzby wiciowej (Salix viminalis L.) w świetle badań lizymetrycznych

Rydałowski M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2016

|

T. 16, z. 4

73--84

PL

Badano w latach 2009–2012 zależność między ewapotranspiracją wierzby wiciowej (Salix viminalis L.) a głębokością zwierciadła wody gruntowej na stacji lizymetrycznej w Falentach na czarnej ziemi zdegradowanej. Zwierciadło wody w lizymetrach w sezonie wegetacyjnym IV–X utrzymywano na stałym poziomie 30, 100 i 170 cm poniżej powierzchni gruntu. Corocznie stosowano takie same dawki nawożenia, jak w otoczeniu, tj. 50 kg N∙ha-1, 30 kg P2O5∙ha-1 i 70 kg K2O∙ha-1. W lizymetrach mierzono wilgotność gleby, różnicę między warstwą wody dolanej i odlanej do podtrzymania stałego poziomu zwierciadła wody w lizymetrze oraz wysokość opadu atmosferycznego. Z równania bilansu wody obliczono wysokość ewapotranspiracji uprawy w okresach dekadowych. Badania wykazały, że na ewapotranspirację miały istotny wpływ wszystkie analizowane czynniki, tzn. głębokość zwierciadła wody gruntowej oraz warunki roku (na poziomie α = 0,05). W warunkach położenia zwierciadła wody gruntowej na głębokości 30 cm (wariant A) stwierdzono istotnie mniejszą ewapotranspirację w porównaniu z pozostałymi wariantami (B –100 cm i C – 170 cm). Nie wykazano istotnej różnicy miedzy wariantami poziomu zwierciadła wody gruntowej 100 i 170 cm. Badania wykazały, że w całym okresie badawczym miało miejsce coroczne zmniejszanie zużycia wody wierzby wiciowej w procesie ewapotranspiracji. Prawdopodobnie jednym z czynników mających wpływ na zmniejszenie corocznych wielkości ewapotranspiracji wierzby, poza czynnikami meteorologicznymi, jest wiek rośliny.

EN

Studies on the relationship between the yield of Salix viminalis L. and groundwater table depth were performed in the lysimetric station in Falenty on black degraded earth in the years 2009–2012. The groundwater table depth in lysimeters was kept at a constant level of 30, 100 and 170 cm during the growing season (April–October). The lysimeters were fertilised with an annual dose of 50 kg•ha-1 N, 30 kg•ha-1 P2O5 and 70 kg•ha-1 K 2O, the same as in surrounding fields. Soil moisture, difference between poured and poured out water layer to maintain constant water table and atmospheric precipitation were measured in lysimeters. Evapotranspiration of plant crops was calculated for ten-day period with the water budget. The effect of groundwater table depth and year conditions on the evapotranspiration of Salix viminalis L. was demonstrated (levels of significance α= 0.05). Significantly lower evapotranspiration was noted at the groundwater table depth of 30 cm (variant A) compared with other variants (B – 100 cm and C – 170 cm). Statistically significant differences in evapotranspiration of willow were not found between the variants B and C. Lysimetric studies showed also that the water consumption in the evapotranspiration process by the willow decreased throughout the period of the study. Probably one of the factors having an impact on decrease in the annual evapotranspiration of willow beyond the meteorological factors is the age of the plant.

17

Time series analysis of reference crop evapotranspiration for Bokaro District, Jharkhand, India

Gautam R., Sinha A. K.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 30

51--56

EN

Evapotranspiration is the one of the major role playing element in water cycle. More accurate measurement and forecasting of Evapotranspiration would enable more efficient water resources management. This study, is therefore, particularly focused on evapotranspiration modelling and forecasting, since forecasting would provide better information for optimal water resources management. There are numerous techniques of evapotranspiration forecasting that include autoregressive (AR) and moving average (MA), autoregressive moving average (ARMA), autoregressive integrated moving average (ARIMA), Thomas Feiring, etc. Out of these models ARIMA model has been found to be more suitable for analysis and forecasting of hydrological events. Therefore, in this study ARIMA models have been used for forecasting of mean monthly reference crop evapotranspiration by stochastic analysis. The data series of 102 years i.e. 1224 months of Bokaro District were used for analysis and forecasting. Different order of ARIMA model was selected on the basis of autocorrelation function (ACF) and partial autocorrelation (PACF) of data series. Maximum likelihood method was used for determining the parameters of the models. To see the statistical parameter of model, best fitted model is ARIMA (0, 1, 4) (0, 1, 1)12.

PL

Ewapotranspiracja jest jednym z głównych elementów obiegu wody. Dokładniejsze pomiary i możliwość prognozowania ewapotranspiracji mogłyby umożliwić wydajniejsze zarządzanie zasobami wodnymi. Dlatego prezentowane w niniejszej pracy badania skoncentrowane były na modelowaniu i prognozowaniu ewapotranspiracji, ponieważ prognozowanie zapewni więcej informacji do optymalnego zarządzania zasobami wodnymi. Istnieje wiele technik prognozowania ewapotranspiracji, takich jak autoregresja (AR), średnia ruchoma (MA), autoregresyjna średnia ruchoma (ARMA), autoregresyjna zintegrowana średnia ruchoma (ARIMA), metoda Thomasa– Feiringa i inne. Stwierdzono, że spośród nich ARIMA jest bardziej odpowiednia do analizy i prognozowania zdarzeń hydrologicznych. Z tego powodu wykorzystano model ARIMA do prognozowania miesięcznych średnich wartości ewapotranspiracji potencjalnej poprzez analizę stochastyczną. Do analiz i prognozowania użyto serii danych ze 102 lat (1224 miesiące) z dystryktu Bokaro. Na podstawie funkcji autokorelacji (ACF) i cząstkowych autokorelacji (PACF) serii danych wybrano różny porządek modelu ARIMA. Do wyznaczenia parametrów modelu wykorzystano metodę maksymalnego prawdopodobieństwa. Najlepiej dostosowanymi parametrami statystycznymi modelu okazały się ARIMA (0, 1, 4) (0, 1, 1)12.

18

Features of application of the Penman–Monteith method for conditions of a drip irrigation of the steppe of Ukraine (on example of grain corn)

Romashchenko M., Shatkowski A., Zhuravlev O.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 31

123--127

EN

In the article presented the features of application and adaptation of the calculation method for determination of evapotranspiration Penman–Monteith. With the purpose of effective use of this method in the practice of a drip irrigation in the steppe zone of Ukraine, on the base of the field’s experiments results were conducted correlation of Kc with a taking into account deviations from standard conditions (on the example of grain corn).

PL

Celem badań prezentowanych w pracy była analiza specyfiki ewapotranspiracji i adaptacja obliczeniowej metody Penmana-Monteitha do określania tego parametru w warunkach stepu Ukrainy. Prowadzono krótkotrwałe doświadczenia polowe, wykorzystując ogólnie stosowane analizy statystyczne: dyspersji, korelacji, regresji i wariancji. W pracy określono wartość ewapotranspiracji obliczeniowej ЕТо i rzeczywistej ЕТс, wykorzystując do tego nowoczesne narzędzia (internetowa stacja meteo iMetos® i stacja pomiaru wilgotności gruntu iMetos® SM/ECHO/TNS/ECOD2). Na podstawie eksperymentu polowego skorygowano współczynnik roślinny Kс w zależności od fazy rozwoju roślin kukurydzy. Ustalono, że wartości rzeczywistego współczynnika roślinnego Kс kukurydzy uprawianej na ziarno w warunkach nawadniania kroplowego na stepach Ukrainy różnią się od Kc podawanego przez FAO. W początkowych i końcowych fazach rozwoju kukurydzy wartość Kc (FAO) zawyża wartość ewapotranspiracji rzeczywistej od 20 do 225%, a w połowie sezonu – zaniża o 10–15%. Ze względu na wyraźną korelację Kc (FАО) і Kc(ac.) do wyznaczenia ewapotranspiracji rzeczywistej (ЕТс) kukurydzy autorzy rekomendują stosowanie skorygowanej wartości Kс.

19

Computation of actual evapotranspiration on vegetation-covered soils

Książyński K. W.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2015

|

Y. 112, iss. 1-Ś

53--60

EN

This paper discusses the concept of an algorithm designed to determine actual evapotranspiration, taking into account the type of vegetation covering the land, the purpose the land is used for, and varying weather and soil conditions. Simple calculation methods are applied, taking into account individual factors which have been considered separately in the studies of soil conditions published to date.

PL

Przedstawiono koncepcję algorytmu wyznaczania ewapotranspiracji rzeczywistej z uwzględnieniem rodzaju roślinności pokrywającej powierzchnię, sposobu użytkowania tej powierzchni, także dla różnych warunków pogodowych i glebowych. Zastosowane zostały proste metody obliczeń uwzględniające poszczególne czynniki prezentowane dotychczas odrębnie w opracowaniach na temat warunków glebowych.

20

Importance of coarse woody debris (CWD) for moisture control and survival of Norway spruce (Picea abies L. Karst.) seedlings

Pichlerová M., Homolák M., Pichler V., Kurjak D., Jaloviar P.

Polish Journal of Ecology

|

2013

|

Vol. 61, nr 3

471--476

EN

Highly decayed coarse woody debris (CWD) is an important seedbed substrate in various forest ecosystems. In Europe, this particularly holds for spruce forests on shallow soils with insufficient water-holding capacity. Effect of Norway spruce (Picea abies L. Karst.) seedlings cover on CWD moisture was investigated under field conditions. Our hypothesis was that if CWD provides moisture benefits for successful recruitment and further growth of spruce seedlings, CWD water content should be considerably reduced in nurse logs compared to logs without spruce seedlings. The study was conducted in a natural subalpine Norway spruce forest located in the massif of Poľana (1351 m a.s.l.), Western Carpathians, Slovakia. Six downed spruce logs in advanced stage of decay were selected in the forest, three of them covered with advanced seedlings and the remaining logs devoid of them. CWD moisture was measured by Time Domain Reflectometry during two vegetation periods (2007, 2008). Average difference between CWD moisture in logs with and without advanced seedlings was –0.09 and thus significant at P = 0.02 according to t-test. Based on the tested assumption that throughfall was comparable for both groups of logs, the assessed evaporation of the seedlings cover reached ca 0.73 mm day-1 m-2 of CWD surface (in the horizontal projection) during one vegetation period. This rate is generally comparable with seedlings growing in soils under unconstrained moisture conditions. The role of nurse logs in the recruitment of spruce seedlings is therefore mainly important on soils with limited water-holding capacity.