Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of the possibility of implementing small retention reservoirs in terms of the need to increase water resources

Wiatkowski Mirosław, Wiatkowska Barbara, Gruss Łukasz, Rosik-Dulewska Czesława, Tomczyk Paweł, Chłopek Dawid

Archives of Environmental Protection

|

2021

|

Vol. 47, no. 1

80--100

EN

Currently, due to reduced water resources, there is a need to build reservoirs in Poland. Reservoirs perform important economic, natural and recreational functions in the environment, improve water balance and contribute to flood protection. In the construction of reservoirs, it is necessary to consider not only hydrological issues related to water quantity, but also its quality, silting, and many other factors. Therefore, the physiographic, hydrological, hydrochemical, and hydrogeological conditions of the projected reservoirs have to be taken into account to limit the potential negative effects of decisions to build them. In order to assess the suitability of eight projected small water retention reservoirs (to increase water resources in the Barycz River catchment in Lower Silesia and Greater Poland provinces, this article takes into account hydrological indicators (efficiency of the reservoir, operation time, dependence on the intensity of silting, and flood hazard indicator), water quality (phosphorus load and nitrogen load), hydrogeological conditions (type of geological substratum for the reservoir basin and filtration losses), and safety of the reservoir dam. To develop a theoretical model describing the regularities between the indicators, multivariate statistical techniques were used, including the Principal Component Analysis (PCA) and the Factor Analysis (FA). In order to assess the reservoirs, a synthetic indicator was developed to compare the reservoirs with each other in relation to the conditions. The Cluster Analysis (CA) was used for typological classification of homogeneous locations of projected small retention reservoirs. Own research procedure for identification of the most advantageous water reservoirs, with the use of multivariate statistical techniques, may be used as a tool supporting decision making in other facilities intended for implementation in provincial projects of small retention.

PL

Obecnie w Polsce z powodu zmniejszonych zasobów wodnych istnieje potrzeba budowy zbiorników wodnych. Pełnią one w środowisku ważne funkcje gospodarcze, przyrodnicze, rekreacyjne, poprawiają bilans wodny i przyczyniają się do ochrony przeciwpowodziowej. Budując zbiornik wodny, oprócz zagadnień hydrologicznych związanych z ilością wody, należy wziąć pod uwagę jakość wody, która będzie retencjonowana w zbiorniku, jego zamulenie oraz szereg innych aspektów. Bardzo ważna jest więc analiza uwarunkowań zbiorników planowanych, w tym fizjograficznych, hydrologicznych, hydrochemicznych i hydrogeologicznych, aby ograniczyć potencjalne negatywne skutki podejmowania decyzji o budowie takich obiektów. W celu oceny możliwości realizacji ośmiu planowanych zbiorników małej retencji wodnej w kontekście potrzeby zwiększania zasobów wodnych na obszarze zlewni Barycz w województwie dolnośląskim i wielkopolskim w niniejszym artykule uwzględniono wskaźniki hydrologiczne (sprawność zbiornika, czas eksploatacji ze względu na intensywność zamulania, wskaźnik potencjalnego zagrożenia powodzią), jakości wody (obciążenie ładunkiem fosforu i azotu), hydrogeologiczne (rodzaj podłoża geologicznego pod czaszę zbiornika wodnego i straty filtracyjne) oraz bezpieczeństwa zapory zbiornika. Do opracowania teoretycznego modelu, opisującego prawidłowości zachodzące pomiędzy tymi wskaźnikami, wykorzystano wielowymiarowe techniki statystyczne takie jak: Principal Component Analysis (PCA) i Factor Analysis (FA). W celu oceny planowanych zbiorników w aspekcie najbardziej korzystnych do realizacji opracowano syntetyczny wskaźnik, który umożliwił porównanie tych zbiorników w odniesieniu do rozpatrywanych uwarunkowań. Wykonano również z zastosowaniem Cluster Analysis (CA) typologiczną klasyfikację planowanych zbiorników małej retencji wodnej pod względem jednorodnych lokalizacji na analizowanym obszarze. Zaproponowana w niniejszej pracy autorska procedura badawcza identyfikacji najkorzystniejszych, spośród planowanych do realizacji, zbiorników wodnych z zastosowaniem wielowymiarowych technik statystycznych, może posłużyć jako narzędzie wspomagające podejmowanie decyzji przy innych obiektach planowanych do realizacji w wojewódzkich planach rozwoju małej retencji.

2

Factor Analysis and Mathematical Modeling in Determining the Quality of Coal

Niedoba Tomasz, Pięta Paulina, Surowiak Agnieszka

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 1

151--160

EN

The separation of coal material of three types of coals originating from three various Polish hard coal mines (types 31, 34.2 and 35, according to Polish nomenclature, which were steam coal, semi-coking coal and coking coal) into particle size fractions and then into particle density fractions was done and then the following parameters were measured for each particle size-density fraction: combustion heat, ash contents, sulfur contents, volatile parts contents, analytic moisture. In this way a 7-dimensional vector of data was created. Using methods of factor analysis the important features of coal were selected, which decide about their membership to individual types. To evaluate the appropriateness of the applied method the Bartlett’s sphericity test as well coefficient of Kaiser-Mayer-Olkin (KMO) were used. To select important factors the Kaiser criterion and Cattell’s scree test were used. The obtained results were compared with the results obtained in previous works by means of observation tunnels method. The results showed which particular features are crucial to define the type of coal what is also important to select appropriate method of its enrichment. Furthermore, the construction of a mathematical model presenting the relations between these properties and particle size and density is presented. Because of the fact that particles of certain size or density may occur in neighboring fractions three sorts of relations were examined basing on regression analysis.The analysis was conducted for all three coal types. Because of the fact that the models contain various amounts of independent variables R2 coefficient, mean squared error (MSE) and Mallow’s statistics Cp were applied to evaluate and compare obtained results.

PL

Wykonano rozdział trzech typów węgla o różnych charakterystykach, pochodzących z trzech różnych kopalni węgla kamiennego w Polsce (typy 31, 34.2 oraz 35, według Polskich norm, którymi były węgiel energetycznym, pół-koksujący oraz koksujący) na klasy ziarnowe a następnie na frakcje gęstościowe. Dla każdej otrzymanej w ten sposób frakcji wielkościowo-gęstościowej zmierzono następujące parametry: ciepło spalania, zawartość popiołu, zawartość siarki, zawartość części lotnych, wilgotność analityczna. W ten sposób otrzymano siedmiowymiarowy wektor danych. Za pomocą analizy czynnikowej wybrano istotne cechy węgla, które decydują o jego przynależności do określonego typu węgla. Aby ocenić prawidłowość zastosowanej metody wykorzystano test sferyczności Bartletta oraz współczynnik Kaisera-Mayera-Olkina (KMO). Otrzymane wyniki porównano z wynikami otrzymanymi w poprzednich pracach, które uzyskano metodą tuneli obserwacyjnych. Wyniki pokazały, które cechy węgla są niezbędne do określenia typu węgla, co wpływa na dobór odpowiedniej metody jego wzbogacania. Ponadto, zaprezentowano model prezentujący relacje pomiędzy tymi cechami a wielkością i gęstością ziaren. Ponieważ ziarna określonej wielkości lub gęstości mogą występować w sąsiednich klasach lub frakcjach, wykonano trzy typy modeli, bazując na analizie regresji. Analiza została wykonana dla trzech typów węgli. Ponieważ modele zawierają różne ilości zmiennych niezależnych do oceny i porównania otrzymanych wyników zastosowano współczynnik determinacji R2, błąd średniokwadratowy (MSE) oraz statystykę Mallowa Cp.

3

Application of Variance Analysis to Compare Characteristics of Various Types of Hard Coal

Niedoba T., Surowiak A., Pięta P.

Inżynieria Mineralna

|

2016

|

R. 17, nr 1

15--22

EN

In Polish nomenclature many types and subtypes of coal can be found which differ between themselves by individual characteristics. However, it is often that is no easy to recognize them properly on the basis on, for example, chosen numerical data describing their features. In the paper, the variance analysis was used as the tool of comparing analysis for three chosen types of coal which were collected from three various hard coal mines located in Upper Silesia. There were coals of type 31, 34.2 and 35. Each of coals was first screened and then additionally divided into density fractions by means of zinc chloride aqueous solution. Such prepared material was then investigated because of several chosen features, like combustion heat, ash contents, sulfur contents, volatile parts contents and moisture. Together with mass it gave seven–dimensional vector describing each of chosen fractions for all three types of coals. Then, the full variance analysis was conducted with investigation of all assumptions required to its conduction. The results served to elaborate conclusions.

PL

W polskiej nomenklaturze istnieje wiele typów i podtypów węgla, które różnią się między sobą różnymi cechami. Jednakże, często nie jest łatwo rozpoznać je na podstawie, na przykład, wybranej zmiennej numerycznej opisującej ich cechy. W artykule zastosowano analizę wariancji jako narzędzia porównawczego dla trzech typów węgli kamiennych, które zostały pobrane z trzech kopalni zlokalizowanych na Górnym Śląsku. Były to węgle typów 31, 34.2 oraz 35. Każdy z węgli został najpierw przesiany a następnie dodatkowo rozdzielony na frakcje gęstościowe przy użyciu wodnego roztworu chlorku cynku. Tak przygotowany materiał został następnie zbadany ze względu na kilka wybranych cech, takich jak ciepło spalania, zawartość popiołu, zawartość siarki, zawartość części lotnych oraz wilgotność. Wraz z masą dało to siedmiowymiarowy wektor opisujący każdą z wybranych frakcji dla wszystkich trzech typów węgli. Następnie, przeprowadzono pełną analizę wariancji z badaniem wszystkich założeń wymaganych do jej przeprowadzenia. Wyniki posłużyły do opracowania wniosków.

4

Monitoring wód podziemnych na terenie ujęcia wody Wrzosy II w Toruniu

Lewandowska-Robak M., Górski Ł., Kowalkowski T., Dymowski M.

Ekologia i Technika

|

2011

|

R. 19, nr 5

269-276

PL

Wody podziemne są obecnie coraz częściej wykorzystywane jako źródło wody pitnej i stosowanej do celów bytowo-gospodarczych. W Toruniu ujęcia wody podziemnej używanej na potrzeby zaopatrzenia miasta w wodę pitną obejmują czwartorzędowy poziom wodonośny. Celem badań było określenie jakości wód jednego z ujęć wody podziemnej w Toruniu - "Wrzosy II", analiza zmian wybranych parametrów tych wód oraz porównanie różnych punktów pobierania wody. Badania oparto o wyniki analiz prób wody podziemnej, pobieranych w latach 2005-2009 dwa razy w roku, w pięciu studniach ujęcia "Wrzosy II". Wyniki poddano analizie statystycznej. W celu określenia zmian stężeń oznaczanych analitów posłużono się średnimi wartościami rocznymi, a do porównania punktów pobierania próbek wykorzystano analizę czynnikową (FA) opartą na analizie składowych głównych. Jakość badanych wód była na pograniczu wód klasy I i wód klasy II. Największą zmienność stężenia wykazywały substancje biogeniczne: azotany (V) i fosforany oraz azotany (III) i amoniak. Zaobserwowano wzrostowy trend poziomu stężeń jonów azotanowych i fosforanowych, spowodowany antropogenicznymi ogniskami skażeń wód podziemnych. Konieczne wydaje się ograniczenie emisji substancji biogenicznych z pobliskich osiedli domków jednorodzinnych. Zidentyfikowano studnie o najlepszej jakości wody oraz stwierdzono, iż obecnie jakość wód polepsza się poprzez zmniejszanie stężenia jonów żelaza i manganu.

EN

Groundwater is presently more and more often used as a source of drinking water as well as water for household purposes. In Toruń water intake areas of groundwater used for providing the city with drinking water are in the quaternary aquifer. The aim of the research was to determine water quality of one of the groundwater intake areas in Toruń - "Wrzosy II", analysis of changes in several parameters of the groundwater and comparison of various water intake points. The study was based on the results of analyses of groundwater samples, taken twice a year in 2005-2009, from five wells of the water intake area "Wrzosy II". The results were analysed statistically. In order to determine changes in concentration of the investigated analytes yearly means were used, whereas to compare the sampling points factor analysis (FA) was exploited, based on principal component analysis. The water quality was found to be on the border between lst and 2nd class. The most distinctive variability in concentration was found for biogenic substances: nitrates and phosphates, and nitrites and ammonia. Increasing trend was observed in the concentration of nitrate and phosphate ions, which was caused by anthropogenic centres of groundwater pollution. It seems vital to limit the emission of biogenic substances from nearby districts of detached houses. Wells of best water quality were identified and it was found that presently water quality becomes better due to decrease in concentration of iron and manganese ions.

5

Multi-dimensional data analysis : up-to-date support of coal charge designing

Czudek S., Cieslar J., Kaloc M.

Karbo

|

2005

|

Nr 2

90-94

EN

The complicated substance of the coal material requires the evaluation of a wide information spectrum for the following process of the charge formation. Practical experiences acquired through a long-time usage of certain coal types were used for the process mainly. A group of multivariate statistical methods, that are able to complete the above staled process suitably through their abilities, is developing intensively at present. The ability to reduce the multidimensional problems into two dimensions and by doing so to project the multivariate model into the two-dimensional space is a very significant ability of the methods. Multivariate statistical methods were applied in the area of the monitoring of coal supplies quality parame-lers, data analysis of the carbonisation tests in laboratory and industrial conditions. The results of the analyses approved the possible usage of new modern methods of the multivariate statistics in the areas: - the stability monitoring of coal quality parameters - the monitoring of the scattering feature of the coal and coke quality parameters - the monitoring of the internal structure of the coal arid coke quality parameters.

PL

Z uwagi na złożoną naturę substancji węglowej proces komponowania węglowych mieszanek wsadowych wymaga oceny szerokiego spektrum informacji. Jak dotąd, proces ten opiera się głównie na doświadczeniu ruchowym, uzyskiwanym w trakcie odpowiednio długiego stosowania określonych typów węgli. Aktualnie intensywnie rozwijana jesl grupa metod statystycznych opartych na analizie wielowymiarowej. Dzięki swym zaletom mogą one w istotny sposób wpłynąć na proces komponowania mieszanek wsadowych. Możliwość sprowadzenia analizy wielowymiarowej do poziomu dwuwymiarowego, a przez to możliwość projekcji modelu wielowymiarowego w przestrzeni dwuwymiarowej jest ważną żal etą tych metod. Autorzy zastosowali metody statystyki wielowymiarowej dla potrzeb monitorowania parametrów jakościowych dostaw węgli oraz analizy wyników prób koksowania prowadzonych zarówno w skali laboratoryjnej jak leż w warunkach przemysłowych. Uzyskane wyniki potwierdziły przydatność nowoczesnych metod wielowymiarowej analizy statystycznej dla potrzeb: