Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Long-term Changes in the Stability of Agricultural Landscapes in the Areas of Irrigated Agriculture of the Ukraine Steppe Zone

Pichura Vitalii, Potravka Larisa, Domaratskiy Yevhenii, Vdovenko Nataliia, Stratichuk Natalia, Baysha Kira, Pichura Ivan

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 3

188--198

EN

Spatio-temporal assessment of the sustainability of agricultural landscapes over a long period (1892–2020 – 130 years) was carried out on the basis of archival spatial data for the territory of the Dnieper district of the Tauride province and modern data from the State Agency for Water Resources of Ukraine. Taking into account the historical patterns of the development of agriculture on the territory of the Dnieper district and the results of spatial modeling in 1892, territories with low (4.1 thousand hectares – 0.3% of the total area) and medium (310.3 thousand hectares – 23.8%) level of sustainability of agricultural landscapes, which are located in the lower reaches of the Dnieper, were identified. However, the large-scale development of the territory for agricultural land and the development of irrigated agriculture have led to the activation of land degradation processes, soil fertility and the deterioration of the stability of agricultural landscapes over large areas. As a result of spatial modeling, the state for 2020 in the irrigation zone recorded significant areas of agricultural land and adjacent territories with low (179.1 thousand hectares – 13.7% of the total area) and medium (419.0 thousand hectares – 32.1%) stability level. A comparative analysis of the stability of agrolandscapes for two time periods (1892 and 2020) showed that large-scale agricultural land development and an imbalanced land-use culture lead to constant and almost irreversible processes of reducing the stability of agrolandscapes in the areas of irrigation reclamation.

2

Water Supply of the Ukrainian Polesie Ecoregion Drained Areas in Modern Anthropogenic Climate Changes

Kuzmych Lyudmyla, Furmanets Oleh, Usatyi Serhii, Kozytskyi Oleh, Mozol Nazar, Kuzmych Anna, Polishchuk Vitalii, Voropai Halyna

Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

|

2022

|

Vol. 69, nr 1

79--96

EN

The paper focuses on research on improving the water supply of drainage systems of humid areas in the context of anthropogenic climate change. The aim of the research is to elaborate on the ways for increasing the available water supply of drainage systems and restoring active water regulation on reclaimed lands in a changing climate. Reclaimed lands are the main factor of sustainable agricultural production in Ukraine and guarantors of its stability. The area of drained lands in Ukraine is about 3.2 million hectares, including 2.3 million hectares drained with the help of closed drainage; in an area of 1.3 million hectares a two-way regulation of the soil water regime is carried out. An increase in air temperature and uneven distribution of precipitation, which has a torrential, local character in the warm period, do not allow for the effective accumulation of moisture. The recurrence of droughts in different justified climatic zones of Ukraine has increased by 20–40%, which prevents sustainable agricultural production in the zone of sufficient atmospheric moisture, in particular the Polesie Ecoregion. In this paper, the analysis of water consumption of reclaimed lands in the Polesie Ecoregion of Ukraine is carried out, on the examples of the drainage system “Maryanivka” and the calculation of the water supply for the corn and winter wheat.

3

Sustainable exploitation of groundwater resources considering the effects of climate change and land use to provide adaptation solutions (case study of the Hashtgerd plain)

Hanifehlou Abolfazl, Hosseini Seyed Abbas, Javadi Saman, Sharafati Ahmad

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 4

1829--1846

EN

Population growth and increasing demand for water have posed a significant challenge to access to safe water resources. Climate change and land use in the not-too-distant future add to the complexity of this challenge. Therefore, it is essential to achieve reliable methods for predicting changes in aquifer storage to plan for the sustainable use of groundwater resources. This study aimed to investigate the management, protection, and sustainable use of groundwater resources under climate change and land use change conditions. In this regard, groundwater supply and demand in one of the important plains in Iran (Hashtgerd plain) for 2020 as the base year was simulated to forecast the trends until 2050 by considering climate change and land use to develop management scenarios to adapt to these conditions using the WEAP model. First, climate change prediction was performed using the HadGEM2-ES model under two emission scenarios, RCP2.6, and RCP8.5, of the IPCC Fifth Assessment Report. The LARS-WG model was used to downscale the climatic data, while land use mapping was performed using Landsat satellite images of 1990, 2005, and 2020 in ENVI 5.3 software. Then, the Markov chain method implemented in TerrSet software was used to model land use change for 2050. The effect of climate change and land use on the decrease of groundwater level was then simulated using the MODFLOW model for the period 2020–2050. In order to manage the water allocation in the area, the information obtained from MODFLOW was transferred to the WEAP model using Link Kitchen interface software. The effects of various management scenarios such as increasing irrigation efficiency, reducing the loss of drinking water distribution networks, and allocating water from the transmission line were evaluated on the adaptation to climate change and land use for a 30-year period. The results showed that with the simultaneous con sideration of climate change and land use in the most critical state, the average drop in groundwater level would reach 58 m during the study period, and aquifer reserves will be reduced by more than 50%. The evaluation of management scenarios showed that their implementation not only will protect aquifer reserves but, in addition to meeting 100% of the water needs, will result in sustainable exploitation of groundwater resources.

4

Mikropale kotwiące

Tomczak Urszula

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 12

54--56

5

Phosphate and ammonia concentrations in waters from a meadow complex located on peat soils in various range of groundwater level

Sapek Andrzej, Pietrzak Stefan, Juszkowska Dominika, Urbaniak Marek

Journal of Water and Land Development

|

2021

|

no. 51

188--198

EN

The aim of the study was to assess the P-PO4 and N-NH4 pollution of water in grasslands located on peat soils and to identify the impact of groundwater level on this pollution formation. The research was conducted in 2000-2010 on grounds of ITP-PIB in Biebrza village (Poland). Within lowland fen a total of 18 monitoring points of groundwater and watercourses were established in 6 separate test stands. The subject of the research was water collected from drainage ditches/channels and groundwater, which was taken from wells installed in organic-soil layer and wells whose bottom was 15-20 cm below this layer. Water samples were collected several times a year, and in the case of groundwater, its level was also measured. It was found that: 1) due to concentration level of P-PO4 and N-NH4, about 46 and 39% of water samples from organic-soil layer and more than 40 and 37% of water samples from mineral-organic-soil layer respectively, were characterized by poor chemical status; 2) due to the exceeding of the limit values of P-PO4 and N-NH4 concentration, water samples from watercourses in over 30 and 27% respectively were not within 1st and 2nd class of surface water quality; 3) P-PO4 and N-NH4 concentrations in each water type were statistically significant and positively correlated with each other; 4) in organic-soil layer the groundwater level changing every 10 cm was a statistically significant factor differentiating the average P-PO4 concentration in roundwater associated with mineral-organic layer of peat soil and average N-NH4 concentration in each type of water.

6

Integrated preprocessing techniques with linear stochastic approaches in groundwater level forecasting

Azari Arash, Zeynoddin Mohammad, Ebtehaj Isa, Sattar Ahmed M. A., Gharabaghi Bahram, Bonakdari Hossein

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 4

1395--1411

EN

Accurate modeling of groundwater level (GWL) is a critical and challenging issue in water resources management. The GWL fuctuations rely on many nonlinear hydrological variables and uncertain factors. Therefore, it is important to use an approach that can reduce the parameters involved in the modeling process and minimize the associated errors. This study presents a novel approach for time series structural analysis, multi-step preprocessing, and GWL modeling. In this study, we identifed the time series deterministic and stochastic terms by employing a one-, two-, and three-step preprocessing techniques (a combination of trend analysis, standardization, spectral analysis, diferencing, and normalization techniques). The application of this approach is tested on the GWL dataset of the Kermanshah plains located in the northwest region of Iran, using monthly observations of 60 piezometric stations from September 1991 to August 2017. By removing the dominant nonstationary factors of the GWL data, a linear model with one autoregressive and one seasonal moving average parameter, detrending, and consecutive non-seasonal and seasonal diferencing were created. The quantitative assessment of this model indicates the high performance in GWL forecasting with the coefcient of determination (R2 ) 0.94, scatter index (SI) 0.0004, mean absolute percentage error (MAPE) 0.0003, root mean squared relative error (RMSRE) 0.0004, and corrected Akaike’s information criterion (AICc) 151. Moreover, the uncertainty and accuracy of the proposed linear-based method are compared with two conventional nonlinear methods, including multilayer perceptron artifcial neural network (MLP-ANN) and adaptive neuro-fuzzy inference systems (ANFIS). The uncertainty of the proposed method in this study was±0.105 compared to±0.114 and±0.126 for the best results of the ANN and the ANFIS models, respectively.

7

Wahania zwierciadła wód podziemnych pod wpływem wstrząsów górniczych w obszarze górniczym kopalni Rydułtowy

Frolik Adam, Siwek Sławomir, Kierepka Waldemar

Przegląd Geologiczny

|

2020

|

Vol. 68, nr 3

204--210

EN

In 2018, as part of the implementation of a European project: European Plate Observing System (EPOS-PL), a hydrological monitoring system was installed in a Rybnik test site. The system is configured to measure changes of groundwater level caused by seismic events which were induced by mining exploitation. The piezometers were drilled within an active mining area, in close vicinity to mining longwalls of the Rydułtowy Coal Mine, an industrial partner in the project. The paper presents the state of knowledge on the phenomena of co-seismicity in hydrology, a description of installed measuring system, and the first hydrographs registered for mining tremors with a local magnitude from 2.7 to 3.1, which occurred up to 3 km away from the location of piezometers.

8

Realizacja przyczółka wiaduktu drogowego w warunkach napiętego zwierciadła wody gruntowej

Horodecki Grzegorz, Sterpejkowicz-Wersocki Witold

Mosty

|

2020

|

nr 3

23--26

PL

W artykule przedstawiono przykład skutecznego, stałego odwodnienia południowego przyczółka wiaduktu drogowego w ciągu drogi krajowej nr 7 (DK7) nad drogą S7 w rejonie Rychnowskiej Woli, który był wykonywany w warunkach napiętego zwierciadła wody gruntowej. Zaprojektowany, a następnie wykonany system drenażowy na etapie realizacji pozwolił na przeprowadzenie dalszych robot, a obecnie zapewnia bezpieczną eksploatację budowli. Pozostałe problemy geotechniczne związane z wodą naporową oraz swobodną rozwiązane w trakcie realizacji tego odcinka drogi ekspresowej S7, którego element stanowił drenaż przyczółka południowego (P1), opisano w nr. 3/2020 „Magazynu Autostrady”.

EN

The article presents an example of a permanent drainage of the southern abutment of the road viaduct along the DK7 road over the S7 road in the area of Rychnowska Wola, which was carried out under the conditions of groundwater pressure. The designed and then constructed drainage system enabled further works and ensured a safe service of the structure. Other geotechnical problems related to groundwater pressure and free water resolved during the construction of this section of the S7 expressway are described in „Magazyn Autostrady” no. 3/2020.

9

Problem wody gruntowej pod ciśnieniem w aspekcie posadowienia dróg w wykopach

Horodecki Grzegorz

Magazyn Autostrady

|

2020

|

Nr 3

52--57

PL

Jednym z problemów, który wymaga rozwiązania na etapie przygotowania i realizacji inwestycji drogowych, jest woda gruntowa na odcinkach zlokalizowanych w wykopach. Może występować w postaci zwierciadła swobodnego, co objawia się sączeniami i wypływami ze skarp i/lub w postaci zwierciadła napiętego, uniemożliwiającego realizację robót lub prawidłową eksploatację z uwagi na przebicia i wypływy przez warstwy podłoża gruntowego nawierzchni. W artykule przedstawiono przekład zrealizowanego odcinka drogi ekspresowej S7 w głębokim wykopie ze swobodnym i z napiętym zwierciadłem wody gruntowej, stabilizującym się powyżej niwelety.

EN

One of the problems that needs to be solved at the stage of the preparation and implementation of road investments is groundwater at the sections of roads constructed in trenches. The effects of high groundwater level are excessive seepage pressure and the erosion of slopes, which can render the completion and service of roads impossible due to hydraulic failure and outflows of water through the layers of the pavement subsoil. The article presents an example of the completed section of the S7 expressway constructed in a deep trench with the groundwater level and piezometric pressure stabilization above the road surface.

10

Niestabilność wartości parametrów niżówek hydrogeologicznych

Kowalczyk Agnieszka

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 476, Hydrogeologia z. 17

71--77

PL

W pracy poruszono zagadnienia zmienności wartości parametrów naturalnie występujących okresów niskich stanów wód podziemnych. Zbadano stabilność wybranych charakterystyk niżówek hydrogeologicznych w czasie i w profilu pionowym – w kolejno zalegających poziomach wodonośnych. Wykorzystano w tym celu dane o położeniu zwierciadła wód z wybranych stacji sieci obserwacyjno-badawczej Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego z lat 1979–2018. W poszczególnych otworach badawczych w różnych krokach czasowych, wynoszących od 10 do 20 lat, wykazano dużą niestabilność wartości parametrów niżówek hydrogeologicznych, takich jak: maksymalny i średni czas trwania zjawiska, liczba zdarzeń czy częstość osiągania stanu niższego niż stan średni niski. Ponadto we wszystkich analizowanych stacjach pierwszego rzędu, gdzie monitoring obejmował więcej niż jeden poziom wodonośny, stwierdzono, że wartości badanych parametrów różniły się od siebie w zależności od obserwowanego poziomu wodonośnego. Lokalne uwarunkowania hydrogeologiczne powodowały, że czas niżówek w głębszych poziomach wydłużał się albo skracał w stosunku do pierwszego poziomu wodonośnego. Uzyskane wyniki świadczą o bardzo zróżnicowanej wrażliwości na suszę poszczególnych, badanych warstw wodonośnych.

EN

The study concerns instability of parameters of low groundwater level periods in time and space – in subsequent water-bearing layers. Based on the data collected from selected observation stations of the Polish Geological Institute – National Research Institute between 1979 and 2018, time series of groundwater levels were examined to test the maximum and average duration of low groundwater level periods, total number of continuous events, and the frequency of reaching a lower groundwater level than the average low level. The instability of parameters at various time steps ranging from 10 to 20 years is demonstrated. Furthermore, in each tested first-order station, where various water-bearing layers at different depths were monitored simultaneously, the values of all tested parameters varied depending on the observed layer. The duration of low groundwater periods in deeper water-bearing layers can be either longer or shorter than in the case of the first horizon and depends on local hydrogeological conditions.

11

Przykład zastosowania modelu filtracji do prognozy oddziaływania głęboko posadowionego budynku na zmianę położenia zwierciadła wody gruntowej w podłożu

Kowalów M., Chryścina M., Wróbel-Hen M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2018

|

nr 471, Hydrogeologia, z. 15

73--79

PL

Większość obecnie budowanych obiektów wielkokubaturowych, wyposaża się ze względów ekonomicznych w kondygnacje podziemne użytkowe lub z przeznaczeniem na miejsca parkingowe. Bardzo ważnym jest, by już na etapie projektowania zaplanować optymalny, ekonomiczny i bezpieczny system odwadniania, a także zaprojektować rozwiązania techniczne mające na celu eliminację oddziaływań części podziemnej obiektu na zmiany stanów wód podziemnych w jego sąsiedztwie. Zastosowanie matematycznych modeli filtracji wód podziemnych pozwala na przeprowadzenie prognozy oddziaływania procesu odwodnienia wykopu, a także ustalenia wpływu nowo budowanych obiektów na zmianę stosunków wodnych na danym obszarze, w czasie budowy jak i w okresie eksploatacji obiektu. W artykule przedstawiono przypadek wykorzystania modelu filtracji wód podziemnych w programie SPRING do budowy obiektu handlowego, zlokalizowanego w ścisłym centrum Budapesztu. Projekt obejmuje budowę dużego obiektu z garażem podziemnym. Wykorzystując model filtracji, dokonano oceny zmian pola przepływu wód podziemnych, będących skutkiem wykonania obiektu oraz prowadzenia odwodnienia wykopu fundamentowego. Wykonano także prognozę zmiany poziomów zwierciadła wód gruntowych wokół obiektu z uwzględnieniem oddziaływania fali powodziowej w Dunaju na teren inwestycji. Na podstawie wyników obliczeń modelowych zaproponowano stosowne rozwiązania inżynierskie w celu ograniczenie wpływu na obiekty sąsiadujące oraz potencjalne zmiany stosunków wodnych w obszarze planowanej inwestycji.

EN

Nowadays, for economical aspect, most of large cubature objects are constructed with underground storeys or car park areas. During the planning phase, it is important to design an optimal, economical and safe dewatering system and technical solutions aimed to eliminate the influence of underground structure on groundwater levels in the neighbourhood. Mathematical modelling of groundwater filtration allows creating a prognosis of excavation dewatering process and influence of new buildings on groundwater levels in subject areas during both execution and operation of structure. The paper presents an example of groundwater filtration modelling for a shopping mall in the centre of Budapest, using SPRING software. The project includes the construction of a large building with an underground story for cars. With filtration models, it was possible to assess the changes in groundwater flow fields caused by projected structure and its excavation dewatering system and the prognosis of groundwater levels around the building, taking into consideration the influence of the flood wave from the Danube on groundwater filtration in the investment area. Based on modelling results the suitable technical solutions were proposed, which allow limiting the effect on the surrounding buildings and the potential changes of water levels in the investment area.

12

The effects of uninsulated sewage tanks on groundwater. A case study in an eastern Hungarian settlement

Mester T., Szabo G., Bessenyei E., Karancsi G., Barkoczi N., Balla D.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 33

123--129

EN

In our study we attempt to demonstrate the effects of uninsulated sewage tanks, which are the most important sources of contamination in settlements without sewage systems, on groundwater quality. We compared the results of measurements carried out before and one and a half years after the construction of the sewage system. We established 3 m deep monitoring wells within a 25 m radius of a sewage tank, which were then sampled, and the level of groundwater was recorded. The 3D model constructed on the basis of the saturated zone shows that the effluent wastewater formed a groundwater level dome with a height of more than 1 m. After the sewage tank was taken out of use the difference between the highest and lowest groundwater levels decreased to a few centimetres. In our study we investigated the spatial distribution of NH4 + (ammonium). Using the 3D model we were able to precisely determine the volume of water bodies with different levels of contamination. In an approximately 25 m3 water body, in the immediate environment of a sewage tank in use we detected NH4 + at a concentration which was characteristic of undiluted wastewater (>90 mg∙dm–3). After the sewage tank was taken out of use, the concentration in its immediate environment decreased by more than 50%, although almost everywhere in the modelled area concentrations were measured above the limit value. Based on the above, we can conclude that the cleaning process has started, but the complete decontamination of the groundwater will take several years.

PL

W pracy podjęto próbę wykazania wpływów nieizolowanych zbiorników ściekowych, które są głównym źródłem zanieczyszczenia w osiedlach pozbawionych kanalizacji, na jakość wód gruntowych. Porównano wyniki pomiarów prowadzonych przed i półtora roku po zbudowaniu systemu kanalizacyjnego. W promieniu 25 m od zbiornika ściekowego zainstalowano studzienki o głębokości 3 m, z których pobierano próbki i mierzono w nich poziom wód gruntowych. Na podstawie trójwymiarowego modelu zbudowanego ze znajomością strefy saturacji stwierdzono, że wypływające ścieki uformowały wypukłe zwierciadło wód gruntowych o wysokości ponad 1 m. Po wyłączeniu zbiornika ścieków z eksploatacji różnica pomiędzy najwyższym i najniższym poziomem wód gruntowych zmalała do kilku centymetrów. W przedstawionych badaniach analizowano przestrzenne rozmieszczenie jonów amonowych (NH4 +). Stosując trójwymiarowy model można było precyzyjnie określić objętość wody o różnym stopniu zanieczyszczenia. W 25 m3 wody w bezpośrednim otoczeniu używanego zbiornika ściekowego wykryto jony amonowe w stężeniu typowym dla nierozcieńczonych ścieków (>90 mg∙dm–3). Po wyłączeniu zbiornika z eksploatacji stężenie to zmalało o ponad 50%, choć niemal wszędzie nadal przekraczało dopuszczalne normy. Na podstawie uzyskanych wyników można wnioskować, że proces oczyszczania został rozpoczęty, ale całkowita dekontaminacja zajmie kilka lat.

13

Assessing the suitability of extreme learning machines (ELM) for groundwater level prediction

Yadav B., Ch S., Mathur S., Adamowski J.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 32

103--112

EN

Fluctuation of groundwater levels around the world is an important theme in hydrological research. Rising water demand, faulty irrigation practices, mismanagement of soil and uncontrolled exploitation of aquifers are some of the reasons why groundwater levels are fluctuating. In order to effectively manage groundwater resources, it is important to have accurate readings and forecasts of groundwater levels. Due to the uncertain and complex nature of groundwater systems, the development of soft computing techniques (data-driven models) in the field of hydrology has significant potential. This study employs two soft computing techniques, namely, extreme learning machine (ELM) and support vector machine (SVM) to forecast groundwater levels at two observation wells located in Canada. A monthly data set of eight years from 2006 to 2014 consisting of both hydrological and meteorological parameters (rainfall, temperature, evapotranspiration and groundwater level) was used for the comparative study of the models. These variables were used in various combinations for univariate and multivariate analysis of the models. The study demonstrates that the proposed ELM model has better forecasting ability compared to the SVM model for monthly groundwater level forecasting.

PL

Na całym świecie fluktuacje poziomów wód gruntowych stanowią ważny temat badań hydrologicznych. Rosnące potrzeby wodne, błędne praktyki irygacyjne, niewłaściwa gospodarka glebowa i niekontrolowana eksploatacja poziomów wodonośnych są powodami, dla których poziom wód gruntowych podlega fluktuacjom. Dla skutecznego zarządzania zasobami wód gruntowych istotne jest dysponowanie dokładnymi zapiskami i zdolność prognozowania poziomu tych wód. Rozwój technik komputerowych (modele wykorzystujące dane) w dziedzinie hydrologii ma istotny potencjał z powodu niepewnego i złożonego charakteru systemów wód gruntowych. W prezentowanych badaniach wykorzystano dwie techniki komputerowe: maszynę uczenia ekstremalnego (ELM) i maszynę wektorów nośnych (SVM – ang. support vector machine) do przewidywania poziomów wód gruntowych w dwóch studzienkach obserwacyjnych w Kanadzie. Do porównawczych badań modeli wykorzystano zestaw danych miesięcznych z ośmiu lat (2006–2014), składający się z danych hydrologicznych i meteorologicznych (opady, temperatura, ewapotranspiracja, poziom wody). Wymienione zmienne zastosowano w rozmaitych kombinacjach do jedno- i wieloparametrycznej analizy modeli. Wyniki dowodzą, że model ELM ma lepsze zdolności przewidywania miesięcznych poziomów wód gruntowych w porównaniu z modelem SVM.

14

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.

15

Ocena gospodarowania wodą na wybranych obszarach dolinowych Wielkopolski

Kozaczyk P., Przybyła C., Bykowski J., Stachowski P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

530--542

EN

The paper presents an assessment of changes in water resources in the areas of two polders – Nielęgowo and Zagórów – located in the Wielkopolska region. Changes in water relations of the surveyed valley areas were analyzed on the basis of the position of groundwater table and water supplies in the top layer of soil. Detailed analysis of the results of measurements carried out in two in terms of wet, dry, and growing seasons of 2008 and 2012 showed a difference of stocks in the upper layers of soil moisture of valley areas. Changes of water backup and groundwater levels were associated with the course and distribution of precipitation in the analyzed periods of vegetation. In Zagórów polder the amount of precipitation in the winter half-year, preceding the analyzed vegetation period of 2012, has also affected the size of the water supply and the state of groundwater. Positions located in the upper parts of Zagórów polder were characterized by the greatest amplitude of fluctuations in water table levels. However, in the positions located in the lowest points, the amplitude of the fluctuations in water level amounted to 0.9 m on average. There were also differences in the stocks of water in the upper layers of soil. The largest reserves of water were found in the lowest-lying parts of the polder, where the maximum water supplies ranged from 305 mm to 364 mm. On the basis of statistical analysis, the purpose of which was to determine the relationship between the supply of water in the top layer of soil and groundwater conditions in valley areas found that from 81% to 90% of the total variability in the water supply was dependent on the level of fluctuations in the groundwater table.

16

The use of kernel estimators to determine the distribution of groundwater level

Michalski A.

Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications

|

2016

|

Vol. 4, Iss. 1

41--46

EN

In this paper the problem of non-parametric estimation of the probability density function for hydrological data is considered. For a given random sample X1, X2, ..., Xn we define an estimator fˆ n of the density function ƒ based on a function K of a real variable – the so-called kernel of a distribution – and a properly chosen number sequence {hn} from the interval (0, ∞). This estimator of density function of a random variable X under more general assumptions is known in the statistical literature as the Parzen-Rosenblatt estimator or the kernel estimator. The method of kernel estimation presented in the paper has been applied to determine the probability distribution of the groundwater level based on long-term measurements made in the melioration research carried out at the foothill object Długopole.

17

Wpływ intensywności użytkowania łąki na glebie torfowo-murszowej na wielkość strumieni CO2 i jego bilans w warunkach doświadczenia lizymetrycznego 2013

Turbiak J.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2014

|

T. 14, z. 2

127--140

PL

Celem prowadzonych badań było określenie wpływu intensywności użytkowania łąki na glebie torfowo-murszowej na wartość strumieni CO2 oraz jego bilans. Badania prowadzono w latach 2010–2013 na stacji lizymetrycznej w dolinie Noteci. Strumienie CO2 były określane metodą komorową. Największą aktywność respiracyjną stwierdzono w ekosystemie łąkowym nieużytkowanym – średnio 2,57 g·m-2 ·h-1, następnie w ekosystemie użytkowanym intensywnie – 2,05 g·m-2·h-1, a najmniejszą w ekosystemie użytkowanym ekstensywnie – 1,85 g·m-2 ·h-1 CO2. Stwierdzono, że intensywne użytkowanie łąki na glebie torfowo-murszowej powodowało ograniczenie strat CO2 w porównaniu ze stratami z łąki użytkowanej ekstensywnie i nieużytkowanej. Ekstensywny sposób użytkowania łąki prowadził do degradacji runi łąkowej, z kolej całkowity brak użytkowania łąkowego – do zwiększenia strat CO2 w ekosystemie w stosunku do ekosystemu użytkowanego intensywnie. Średnie straty CO2 w ekosystemie nieużytkowanym były o 32,5% większe, a w czwartym roku badań o 158,1% większe niż straty z łąki użytkowanej intensywnie.

EN

The aim of the studies was to determine the effect of the intensity of meadow use on peat-muck soil on CO2 fluxes and balance. The studies were carried out in the years 2010–2013 in a lysimetric station in the Noteć River valley. CO2 fluxes were determined by the chamber method. The highest (2.59 g·m-2·h-1 on average) respiration activity was found in an unused grassland ecosystem, then in an intensively used ecosystem (2.05 g·m-2·h-1) and the lowest – in an extensively used ecosystem (1.86 g·m-2·h-1 of CO2). Intensive meadow use on peat-muck soil reduced CO2 losses compared with the extensively used meadow and the unused one. Extensive way of meadow use led to meadow sward degradation. On the other hand, complete abandonment of meadow use increased CO2 losses in the ecosystem in relation to intensively used ecosystem. Mean CO2 losses in unused ecosystem were by 32.5% higher, and in the fourth study year – by 158.1% higher compared with the intensively used meadow.

18

Ocena wpływu poziomu wody gruntowej na wartość wymiany CO 2 między ekosystemem łąkowym a atmosferą w warunkach doświadczenia lizymetrycznego 2013

Turbiak J.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2014

|

T. 14, z. 2

115--125

PL

Celem prowadzonych badań było określenie wpływu poziomu wody gruntowej na wielkość strumieni CO2 w ekosystemie łąkowym w warunkach doświadczenia lizymetrycznego. Doświadczenie prowadzono na użytkowanej łąkowo glebie torfowo-murszowej, z czterema poziomami wody gruntowej utrzymywanymi na głębokości 0, 25, 50 i 75 cm. Średnia w okresie badań wartość ogólnej aktywności respiracyjnej (TER) wynosiła 1,87 g CO2·m-2 ·h-1, natomiast średnia wartość fotosyntezy brutto (PG) – 3,60 g·m-2·h-1 CO2 . Stwierdzono, że wartość TER ekosystemu łąkowego zwiększała się wraz z obniżaniem poziomu wody gruntowej. Największe wartości PG stwierdzono w warunkach poziomu wody gruntowej utrzymywanego na głębokości 50 i 25 cm. Zarówno pełne wysycenie profilu glebowego wodą, jak i utrzymanie poziomu wody na głębokości 75 cm poniżej powierzchni terenu powodowało zmniejszenie wartości PG.

EN

The aim of the studies was to determine in lysimetric experiment the effect of ground water level on the rate of CO2 flux in a grassland ecosystem. The experiment was carried out in grassland-used peat-muck soil with four ground water levels kept at depths of 0, 25, 50 and 75 cm below ground surface. The mean total ecosystem respiration TER was 1.87 g CO2·m-2·h-1 while the mean gross photosynthesis PG – 3.6 g CO2 ·m-2·h-1. It was found that the TER value of the grassland ecosystem increased together with ground water level lowering. The highest PG values were found at ground water level 50 and 25 cm deep. Both soil profile saturation with water and water depth of 75 cm caused a decrease in PG value.

19

Dynamics of water content in light bare soil in summer half-year in the period of 2003–2012 and its agro-meteorological determinants

Biniak-Pieróg M.

Journal of Water and Land Development

|

2014

|

no. 22

41--50

EN

The objective of the study was the estimation of decade variation of water content in layers with thickness of 0–10, 0–20, 0–40 and 0–60 cm of a bare light brown soil in the summer half-year (May–October) in the 10- year period of 2003–2012 against the background of agro-meteorological conditions. The study was based on results of measurement of the moisture of a bare soil with the use of the TDR method, sums of atmospheric precipitations and ground water levels, conducted in the area of the Agro- and Hydrometeorology Observatory of the Wrocław University of Environmental and Life Sciences, situated in Wrocław-Swojec. The analyses revealed slight variation of mean decade values of water content in the bare soil in the summer half-year during the ten-year period under analysis. Irrespective of the thickness of the soil layer, precipitation in the 10-year period of 2003–2012 had a highly significant effect on the water content in the 2nd decade of July. In the case of soil layers with thickness down to 0–20 cm a statistically significant relation between soil water content and ground water levels was noted for the 3rd decade of May, July, and in the 3rd decade of September. In the layer with thickness of 0–60 cm the relations were statistically significant almost throughout the summer half-year, with the exception of the 1st and 2nd decades of May. Analysis of trends of mean water content of the bare soil over the 10-year period of 2003–2012 indicated their statistically significant increase in the case of most of the decades of the summer half-year only in soil layers with thickness of 0–10 and 0–20 cm.

PL

Celem pracy była ocena dekadowej zmienności zasobów wody w glebie lekkiej brunatnej nieporośniętej w półroczu letnim (maj–październik) w dziesięcioleciu 2003–2012 w warstwach miąższości 0–10, 0–20, 0–40 i 0–60 cm na tle warunków agrometeorologicznych. W pracy wykorzystano wyniki pomiarów wilgotności gleby nieporośniętej z zastosowaniem metody TDR, sum opadów atmosferycznych i stanów wody gruntowej, prowadzonych na terenie Obserwatorium Agro- i Hydrometeorologii Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu- Swojcu. Przeprowadzone analizy wykazały nieznaczne wahania średnich dekadowych wartości zasobów wody gleby nieporośniętej w półroczu letnim w przyjętym do analiz 10-leciu. Bez względu na miąższość warstwy gleby opady atmosferyczne w okresie 2003–2012 istotnie wpływały na zasoby wody w 2. dekadzie lipca. W warstwach gleby o miąższości do 0–20 cm stwierdzono istotną statystycznie zależność zasobów wody w glebie i stanów wody gruntowej w 3. dekadzie maja, lipcu oraz 3. dekadzie września. W warstwie miąższości 0–60 cm relacje te były istotne statystycznie niemal w całym półroczu letnim, z wyjątkiem 1. i 2. dekady maja. Na podstawie analizy tendencji średnich zasobów wody w glebie nieporośniętej w okresie 10-lecia 2003–2012 stwierdzono ich istotny statystycznie wzrost w większości dekad półrocza letniego jedynie w warstwach gleby miąższości 0–10 i 0–20 cm.

20

Wpływ odwodnienia na fizyko-wodne właściwości gleb pobagiennych na obiekcie łąkarskim w dolinie rzeki Supraśl

Kiryluk A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2014

|

Nr 38

26--34

PL

W pracy analizowano zachodzące zmiany właściwości fizyko-wodnych gleb pobagiennych na zmeliorowanym obiekcie łąkowym Supraśl Górna. Badania prowadzono w latach 1987–2013 na dwóch siedliskach łąkowych : kompleks wilgotny (PKWG-B) i kompleks posuszny (PKWG-C). W siedlisku wilgotnym woda gruntowa przemieszczała się w zakresie 30–98 cm od powierzchni terenu i zasilała warstwę korzeniową gleby. W siedlisku posusznym woda gruntowa w okresie wegetacyjnym znajdowała się na głębokości poniżej 100 cm i była niedostępna dla roślinności łąkowej. Niekorzystne warunki wodne w siedlisku posusznym (okresowe i dłużej trwające braki wody glebowym) powodowały zwiększenie gęstości objętościowej i zmniejszenie pełnej pojemności wodnej gleby.

EN

The changes of the properties of physical-water post-bog soils on the drainage object meadow Upper Supraśl were analyzed in the work. Investigations were carried out in 1987–2013 on two meadow sites : the moist complex humid (PKWG-B) and the moist complex dry (PKWG-C). In the moist complex humid ground water moves in the range 30–98 cm of the surface and fed root soil layer. In the moist complex dry in the vegetation season the ground water was at a depth bellow 100 cm and its wasn’t available for meadow plants. Unfavorable water conditions in dry site (periodical and lasting longer lacks of the water soil) they caused increased of the bulk density and decrease of the full capacity of the water soil.