Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena trwałości zmęczeniowej końcówki drążka kierowniczego

Szymczak T., Brodecki A., Kowalewski Z., Lasota P.

Transport Samochodowy

|

2018

|

z. 2

63--72

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań trwałościowych końcówki drążka kierowniczego pojazdu o dmc powyżej 3.5 tony. W badaniach wykorzystywano wielkogabarytową platformę wibroizolowaną, serwohydrauliczny siłownik mobilny oraz cyfrowy kontroler sygnałów IST Instron. Próby prowadzono w warunkach działania obciążenia zmiennego cyklicznie do uzyskania 2×106 cykli. Ze względu na kompleksową ocenę zachowania końcówki drążka kierowniczego testy przerywano, by wykonywać oględziny obiektu badań. Wyznaczono zmiany kąta wychylenia oraz momentu siły w funkcji liczby cykli oraz przedstawiono ich prognozę. Omówiono procedurę badawczą służącą ocenie trwałości przegubu kulistego.

EN

The paper reports results from test of steering rod tip used in car having permissible total mass above 3.5 t. Anti-vibration platform, servo-hydraulic actuator and digital controller IST Instron were used to execute the tests. The experiments were carried out under cyclic loading up to 2×106 cycles. The tests were interrupted for inspecting the examined object. Variations of angle and force moment and prediction of their values versus number of cycles are presented. Details of experimental procedure for evaluation of steering rod tip are provided.

2

Dezynfekcja wody a bezpieczeństwo sanitarne na terenie pływalni

Włodyka-Bergier A., Bergier T., Kowalewski Z., Stańkowska E., Gajewska D.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 9

1527--1529

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu stężenia dezynfektanta w wodzie w brodzikach do płukania stóp na zmniejszenie ilości zanieczyszczeń mikrobiologicznych wnoszonych na teren pływalni przez użytkowników. Oceny dokonano na podstawie wybranych paramentów jakości wody oraz czystości powierzchni płaskich. Otrzymane wyniki pokazały problem z utrzymaniem chloru wolnego na wymaganym poziomie oraz wysoki stopień zanieczyszczenia mikrobiologicznego. Wraz z upływem czasu jakość wody ulegała znacznemu pogorszeniu. Badania czystości powierzchni płaskich pokazały, że odpowiednia jakość chemiczna wody, w tym przede wszystkim stężenie chloru wolnego, w brodzikach do płukania stóp może chronić środowisko pływalni przed zanieczyszczeniami wnoszonymi przez ludzi.

EN

Foot bath in a swimming pool in Cracow (PL) was disinfected by addn. of NaClO (an av. initial free Cl2 concn. 1.16 g/L) and studied for contents of microorganisms, fungi, N compds. as well as for cond., pH and chem. O demand. The disinfection degree was found unsatisfactory.

3

Próba opracowania modelu regresyjnego do szacowania wartości BZT5 ścieków komunalnych

Kowalewski Z., Neverova-Dziopak E., Preisner M.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

21--27

PL

Jednym z podstawowych składników ścieków komunalnych są zanieczyszczenia organiczne, których zawartość jest określana najczęściej na postawie ich biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT5). W artykule opracowano prosty model regresyjny do szacowania wartości BZT5 ścieków komunalnych w celu zapewnienia bieżącej kontroli sprawności procesu biologicznego oczyszczania oraz możliwości optymalizacji warunków eksploatacji reaktorów biologicznych. Model opracowano na podstawie danych pochodzących z wieloletniego (1990–2000) monitoringu jakości ścieków w oczyszczalni Terrence J. O’Brien Water Reclamation Plant w Chicago (USA). Analizie statystycznej poddano wartości następujących wskaźników jakości ścieków dopływających do oczyszczalni: pH, BZT5, zawiesiny ogólne, azot amonowy, azot Kjeldahla oraz azotany. Wszystkie obliczenia wykonano w programie statystycznym R z nakładką R Studio w wersji 1.0.143. Do wyboru parametrów istotnych do budowy modelu zastosowano kryterium informacyjne Akaikego (AIC) oraz algorytm Leaps. Na podstawie wyników testowania sformułowano model regresyjny do szacowania wartości BZT5 ścieków komunalnych wykorzystujący zawartości zawiesin ogólnych oraz azotu Kjeldahla i azotanów w ściekach. Algorytm formułowania modelu regresyjnego, przydatnego do szybkiego uzyskiwania przybliżonych wartości BZT5 ścieków, może posłużyć do budowy podobnych modeli na potrzeby innych oczyszczalni ścieków, bez konieczności częstego wykonywania oznaczeń laboratoryjnych i długiego oczekiwania na ich wyniki.

EN

One of the primary components of municipal sewage is organic pollution, the content of which is determined most often on the basis of its biochemical oxygen demand (BOD5). In the paper, a simple regression model was developed to estimate BOD5 values of municipal sewage in order to ensure ongoing effi ciency control of the biological treatment process and possibilities for optimizing the operating conditions of biological reactors. The model was developed from the long-term monitoring data (1990–2000) on wastewater quality in the Terrence J. O’Brien Water Reclamation Plant in Chicago (USA). Statistical analysis covered the following quality indicators for the sewage material fl owing into the treatment plant: pH, BOD5, total suspended solids, ammonium nitrogen, Kjeldahl nitrogen and nitrates. All calculations were made using a statistical program R with R Studio patch, version 1.0.143. Akaiki Information Criterion (AIC) and the Leaps algorithm were employed to select parameters relevant to constructing the model. Based on the results of model testing, the regression model for BOD5 values estimation in municipal wastewaters was formulated. The model employed parameters such as total suspended solids, Kjeldahl nitrogen and nitrates wastewater content. The algorithm of formulating the regression model that allows for quick generation of approximate BOD5 values in wastewater can be applied to development of similar models for other treatment plants, with no need for frequent laboratory testing and long wait for the results.

4

Foundation and Application of New Method of Trophic State Assessment

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2018

|

Vol. 12, no. 2

63--79

PL

Jednym z narzędzi służących do osiągnięcia celów ramowej dyrektywy wodnej jest monitoring, który powinien dostarczać informacji na temat stanu wód. Zadaniem priorytetowym w zakresie ochrony wód powierzchniowych jest zapobieganie procesom eutrofizacji. Odpowiednie środki ochronne powinny być oparte na wiarygodnej ocenie poziomu troficznego. Istnieją różne wskaźniki szacowania stanu troficznego wód powierzchniowych, ale generalnie charakteryzują się one dużą złożonością i wysokimi kosztami oceny. W artykule przedstawiono nową metodę oceny poziomu troficznego, opartą na wskaźniku liczbowym ITS (Index of Trophic Status). ITS został opracowany z uwzględnieniem głównej charakterystyki funkcjonalnej dowolnego ekosystemu – stanu równowagi biotycznej i może być obliczony na podstawie pomiarów rutynowych parametrów hydrochemicznych. Proponowany wskaźnik jest instrumentem, który ułatwia m.in.: szybki monitoring wód powierzchniowych, retrospektywną i predykcyjną analizę stanu wód, ustanawianie regionalnych standardów emisji biogenów, rozwiązywanie zadań inżynieryjnych i modelowania matematycznego. Weryfikacja indeksu ITS zastała przeprowadzona dla wód powierzchniowych różnego typu w różnych krajach. Obecnie sposób ten zyskuje na popularności jako prosta, wiarygodna oraz niekosztowana metoda oceny stanu troficznego.

EN

One of the tools used to achieve the objectives of the Water Framework Directive is monitoring, which should provide information on the status of surface waters. The priority task of water protection is the prevention of the eutrophication process. Appropriate protection measures should be based on the reliable assessment of trophic levels. There are different indexes for estimating the trophic state of surface waters, but they are generally characterized by their large complexity and high cost of assessment. This paper presents a new method of trophic-level monitoring, based on numerical indicator ITS (Index of Trophic Status). ITS is elaborated to consider the main functional characteristics of any ecosystem – the state of biotic balance – and can be calculated by using routine measurements of the hydrochemical characteristics of water. The proposed criterion is the instrument that simplifies the solution of many applied tasks: express-monitoring of surface waters, retrospect analysis and eutrophication process prognosis, setting of regional ecological standards of biogenic matter, solving engineering tasks, and for the purposes of mathematical modeling. Verification of the ITS criterion was carried out under the conditions of different types of waters in different countries. Actually, this method is gaining more popularity as a simple, reliable, and low-cost tool for trophic status monitoring.

5

Digital image correlation technique as a tool for kinematics assessment of structural components

Brodecki A., Szymczak T., Kowalewski Z.

Acta Mechanica et Automatica

|

2018

|

Vol. 12, no. 2

101--104

EN

The paper reports the results of tests carried out for kinematic properties determination of components under cyclic loading. DIC system called 5M PONTOS was employed to follow variations of displacement versus time. It was conducted by the use of markers stuck on selected sections of components tested. The results are presented in 2D and 3D coordinate systems expressing behaviour of such elements as: mechanical coupling device, boat frame and car engine. These data enabled to capture weak and strong sections of the component examined at various loading conditions.

6

Wybrane materiały stosowane w układach hamulcowych i ich właściwości mechaniczne

Szymczak T., Kowalewski Z.

Transport Samochodowy

|

2017

|

z. 2

87--99

PL

W pracy omówiono wybrane materiały stosowane w układach hamulcowych, jak: żeliwo szare, kompozyty ceramiczne oraz metalowe o osnowie ze stopu aluminium. Zaprezentowano ich zasadnicze właściwości mechaniczne oraz parametry fizyczne. Ponadto, omówiono zmiany granicy plastyczności i wytrzymałości doraźnej żeliwa szarego w warunkach rozciągania prowadzonego przy dziewięciu poziomach temperatury w zakresie od 20 °C do 700 °C.

EN

The paper reports selected materials applied in breaking systems, i.e.: grey cast iron, ceramic and metallic composites with aluminium alloy matrix. Their mechanical and physical properties are presented. Variations of the yield point and ultimate tensile strength determined from tensile tests carried out at nine levels of temperature within a range from 20 °C up to 700 °C are discussed.

7

Modelling of chlorophyll-a content in running waters

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

455--462

EN

Chlorophyll-a is one of the key parameters for assessment of trophic status of surface waters. However, Polish standard environmental monitoring procedures assume a low frequency of chlorophyll measurements in running waters, which does not provide the possibility of permanent control of eutrophication process and taking the appropriate preventive and protective measures sufficiently in advance. The article is focusing on constructing of predicting model of chlorophyll-a content based on data obtained within monitoring realized by Regional Inspectorates for Environmental Protection. Multivariate linear regression (MLR) model for chlorophyll-a content prediction was formulated on the base of chosen parameters like: pH, oxygen saturation, different forms of nitrogen and phosphorus. Formulation of the model was followed by a test of the applicability of each of the individual components of the regression equation. The main purpose was to develop an algorithm allowing for quick adaptation of model to local conditions in the rivers in order to make a reliable prediction of chlorophyll content.

PL

Chlorofil-a jest jednym z kluczowych parametrów służących do oceny stanu troficznego wód. W Polsce w ramach standardowego monitoringu rzek jest jednak badany rzadko. Artykuł skupia się na skonstruowaniu modelu predykcji zawartości chlorofilu-a w oparciu o dane pochodzące z rutynowego monitoringu realizowanego przez Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Środowiska. W tym celu na podstawie parametrów jakości wód, takich jak pH, nasycenie tlenem oraz różne formy azotu i fosforu, został sformułowany model regresyjny, a następnie przeprowadzono test zasadności zastosowania w nim poszczególnych składników równania regresji. Ostatnim etapem było opracowanie algorytmu pozwalającego na szybkie dostosowywanie modelu do lokalnych warunków w rzekach w celu dokonania wiarygodnej prognozy zawartości chlorofilu.

8

Zastosowanie symulacji komputerowej procesu osadu czynnego do minimalizowania potencjału eutrofizującego ścieków oczyszczonych

Kowalewski Z., Neverova-Dziopak E., Preisner M.

Ochrona Środowiska

|

2016

|

Vol. 38, nr 3

23--28

PL

Po 15 latach wdrażania Ramowej Dyrektywy Wodnej, której podstawowym celem było osiągniecie w 2015 r. dobrego stanu wszystkich wód w państwach unijnych, okazało się, że tylko 53% wód powierzchniowych w Europie osiągnęło ten cel, a nadmiar substancji biogennych występuje w około 30% wód w 17 państwach członkowskich, w tym także w Polsce. Taki stan powoduje dalszy rozwój eutrofizacji i związane z tym poważne komplikacje w zakresie wszystkich kategorii użytkowania wód. Fakty te wskazują na niekorzystny bilans poniesionych kosztów i uzyskanych korzyści w zakresie zapobiegania negatywnym skutkom eutrofizacji poprzez ograniczanie wprowadzania do wód powierzchniowych substancji biogennych z oczyszczalni ścieków, a także na brak osiągnięcia założonych efektów ekologicznych przy ogromnych nakładach inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Oznacza to, że nadal występują luki w zakresie ustalania warunków wprowadzenia ścieków do wód, które nie uwzględniają wiedzy na temat postaci substancji biogennych potęgujących proces eutrofizacji. W środowisku wodnym takimi formami biogenów są ich formy bioprzyswajalne (mineralne), bezpośrednio dostępne dla autotroficznych organizmów roślinnych. Wyniki przeprowadzonych badań symulacyjnych, nakierowanych na poszukiwanie prostszych i tańszych technologii biologicznego usuwania substancji biogennych i odprowadzanie do odbiornika ścieków oczyszczonych o niskim potencjale eutrofizującym, potwierdziły możliwość doboru skutecznych technologii usuwania substancji biogennych, które jednocześnie pozwolą na ograniczenie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych oczyszczania ścieków i bardziej skuteczną ochronę odbiorników przed eutrofizacją.

EN

15 years from starting the implementation of Water Framework Directive, primary objective of which was to achieve good status of all waters in the EU countries by 2015, only 53% of surface waters in Europe have reached the set goal, and excessive amounts of nutrients are observed in about 30% of water bodies in 17 member states, including Poland. Consequently, the eutrophication progresses causing serious complications with regard to all the water use categories. These facts indicate an unfavorable cost-benefit balance in terms of preventing adverse effects of eutrophication by reducing nutrient discharge from wastewater treatment plants and failure to achieve the set ecological goals despite huge capital expenditures and operating costs. This means that gaps in respect of determining the conditions of wastewater discharge into the receivers still exist, which prevent taking into account the knowledge on nutrient forms accelerating eutrophication. In the aquatic environment such forms of nutrients are their bioavailable mineral forms, immediately assimilable by autotrophic plant organisms. The results of computer simulations, aimed at identification of simpler and cheaper technologies of biological nutrient removal and discharge of an effluent of low eutrophication potential, confirmed feasibility of selecting effective nutrient removal technologies that would also limit the investment and operational costs of sludge wastewater treatment and provide more effective protection of receivers against eutrophication.

9

Evaluation of the fatigue damage development using ESPI method

Kopeć M., Grzywna P., Kukla D., Kowalewski Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 4

201--205

EN

Fatigue damage process developing in structural materials under long-term cyclic loading is still an unsolved problem of modern engineering. Attempts to assess a degree of materials degradation under fatigue conditions on the basis of changes in the areas of local strain concentration determined by optical methods can be treated as the promising contemporary research direction of majority of scientific centres in the world. In most cases, fatigue damage has a local character and it is based on damage development leading to generation of cracks appearing around structural defects or geometrical notches. An identification of these areas and their subsequent monitoring requires a full-field displacement measurements performed on the objects surfaces. It seems that modern contemporary optical methods for displacement components measuring on the surfaces of structural elements or tested specimens are suitable for such purpose. Digital Image Correlation (DIC) and Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) are nowadays the most widely used testing methods in this area. Both of them enable capturing of displacement and strain components distributions. This paper presents an attempt to use the ESPI method for fatigue damage evaluation and its monitoring on specimens made of the aluminide coated nickel super-alloys. Flat specimens were subjected to cyclic loading. The fatigue tests were interrupted several times in order to perform a static loading during which the optical measurements were carried out. An analysis of the results captured by the ESPI system allowed indication of places of the greatest stress concentration and demonstration of the damage development process as a function of the increasing number of cycles.

PL

Proces niszczenia materiału w trakcie badań zmęczeniowych pod wpływem długotrwałych obciążeń eksploatacyjnych od lat pozostaje jednym z głównych problemów poruszanych przez wiele ośrodków badawczych na świecie. W większości przypadków zmęczenie materiału wykazuje lokalny charakter prowadzący do powstawania pęknięć występujących wokół defektów struktury czy karbów geometrycznych. Identyfikacja tych obszarów i ich późniejsza obserwacja wymagają użycia polowych technik pomiarowych takich jak cyfrowa korelacja obrazu (Digital Image Correlation, DIC) lub elektroniczna interferometria plamkowa (Electronic Speckle Pattern Interferometry, ESPI). Pozwalają one określać rozkłady składowych przemieszczenia, odkształcenia i naprężenia na powierzchni próbki (rys. 1). Stosowanie ich w trakcie badań zmęczeniowych umożliwia lokalizację miejsca największej koncentracji naprężenia wywołanej defektami próbek oraz pozwala z dużą dokładnością przewidzieć miejsce inicjacji uszkodzenia. Celem pracy jest obserwacja i analiza rozwoju pękania zmęczeniowego wywołanego długotrwałymi, cyklicznymi obciążeniami za pomocą optycznej metody pomiaru składowych przemieszczenia ESPI.

10

Assessment of hardened layer thickness for 40HNMA steel using eddy current method

Kukla D., Grzywna P., Kopeć M., Kowalewski Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 5

263--266

EN

Materials and semi-manufactured products for aviation equipment are usually subjected to increasingly rigorous demands for the quality control. In many cases, like hardened or carburized wheels or rollers assembled in the gear motors, the control procedures enforce necessity of the selective testing of details coming from production lines using destructive techniques. The main aim of diagnostic investigations carrying out on series of final products is to assess qualitatively and quantitatively the layers obtained due to carburizing and induction hardening. Unfortunately, such processes increase the fabrication costs significantly, especially in the case of complex manufacturing technology applied and small-lot production as well. In order to reduce them the attempts for application of non-destructive testing methods are taken for evaluation of either the layers quality or the products subjected to surface treatments. This paper presents the eddy currents method used for the thickness evaluation of the carburized and induction-hardened layers on the basis of the impedance signal variation. The signal was obtained as a result of the so-called ‘lift off’ effect. A methodology for the quantitative thickness evaluation of the carburized and induction-hardened layers has been elaborated under a range of technological parameters. The measurements ranges were defined in the framework of which an identification of the hardened layer was possible using the commercial defectoscope and reference specimens of the fixed thickness. Tests were carried out on specimens made of the ASM6414 steel and subjected subsequently to carburization and induction hardening. The impedance parameters were measured for selected values of frequency. The results were verified on the basis of metallographic investigations as well as the microhardness measurements captured in the form of profiles taken from specimens’ cross-sections of different layer thickness.

PL

Praca prezentuje możliwości wykorzystania metody prądów wirowych (Eddy Current — ET) do oceny grubości warstw nawęglanych i hartowanych indukcyjnie na podstawie zmian parametru sygnału impedancji. Sygnał ten uzyskiwano w wyniku pojawiania się tzw. efektu oddalenia (lift off). Opracowano metodykę ilościowej oceny grubości warstw hartowanych indukcyjnie otrzymywanych przy różnych parametrach technologicznych. Mając do dyspozycji komercyjny defektoskop diagnostyczny oraz zestawy próbek referencyjnych o ustalonej grubości warstwy, zdefiniowano zakresy pomiarowe, w ramach których jest możliwa ocena grubości warstwy zahartowanej. Badania prowadzono na serii próbek ze stali 40 HNMA poddanych nawęglaniu i hartowaniu indukcyjnemu. Obejmowały one pomiary parametrów impedancji dla wybranych częstotliwości pomiarowych. Wyniki zostały zweryfikowane na podstawie badań metalograficznych oraz pomiarów mikrotwardości w postaci profili wykonanych na przekrojach próbek o różnej grubości warstwy.

11

Przebieg symulacji komputerowej procesu oczyszczania ścieków komunalnych w reaktorze osadu czynnego

Kowalewski Z., Neverova-Dziopak E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/II

241--254

PL

Celem badań było ustalenie wpływu ilości i zakresu parametrów jakości ścieków surowych na wiarygodność wyników symulacji, co umożliwiłoby ustalenie optymalnej częstotliwości ich monitoringu, niezbędnego do pozyskiwania danych do modelowania w programach ASM. W artykule przedstawiono metodykę prowadzenia symulacji komputerowej procesu oczyszczania ścieków komunalnych w reaktorach biologicznych z osadem czynnym. Zaprezentowano sposób przygotowania i przetwarzania danych wejściowych do modelu oraz sposoby oceny i weryfikacji wyników symulacji za pomocą testów statystycznych. Modelowanie było wykonane w programie BioWin na przykładzie oczyszczalni ścieków komunalnych „Kujawy” w Krakowie. W oparciu o wstępne wyniki niniejszych badań można wnioskować, że w celu uzyskania wiarygodnych wyników symulacji pracy bioreaktora w modelu ASM niezbędne jest prowadzenie monitoringu podstawowych paramentów jakości ścieków online.

EN

The aim of the research, the results of which are presented in this paper, was to determine the influence of the number and scope of raw sewage quality parameters on the reliability of the simulation results, that would allow to determine the optimal frequency of monitoring required to obtain data for ASM simulation programs. The article presents the methodology of computer simulation of the process of municipal wastewater treatment in bioreactors with activated sludge. The method of data preparation and processing of its input into the model as well as the methods of assessment and verification of simulation results by means of statistical tests are presented The modeling was done in the BioWIN software on the example of sewage treatment plant "Kujawy" in Krakow. On the basis of preliminary results of the study it can be concluded that in order to obtain the reliable results of bioreactor simulation in ASM model it is necessary to conduct the online monitoring of the main wastewater quality parameters.

12

Kształtowanie się stanów wód w dolinie Narwi na granicy Narwiańskiego Parku Narodowego i w jego strefie buforowej

Kowalewski Z., Stankiewicz J., Kierasiński B.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2014

|

T. 14, z. 1

27--40

PL

Celem pracy jest porównanie położenia zwierciadła wody w części doliny Narwi przed regulacją jej koryta 1966 r. oraz po regulacji w 1993 r. i 2012 r. Dotyczy to dolnej części Narwiańskiego Parku Narodowego i niżej położonej strefy buforowej. Na tym tle przedstawiono problematykę gospodarowania wodą w tym rejonie, uwzględniając zarówno potrzeby ochrony środowiska, jak i częściowe użytkowanie doliny w strefie buforowej. Analizowano wyniki pomiarów w piezometrach, na wodowskazach oraz z wykorzystaniem profesjonalnego odbiornika GPS. Poziomy wód przedstawiono w postaci map hydroizohips oraz w wybranych przekrojach. Mimo zastosowania różnych środków zaradczych ograniczających niekorzystne oddziaływanie uregulowanego odcinka rzeki na obszar Narwiańskiego Parku Narodowego, nadal występują trudności z utrzymaniem wysokiego poziomu wód gruntowych, szczególnie w okresach braku opadów. W pracy podano zakres niezbędnych działań technicznych warunkujących osiągnięcie stabilizacji warunków wodnych. Najważniejsze jest utrzymanie piętrzenia na jazie Rzędziany na rzędnej 110,70 m n.p.m., najlepiej przez cały rok, oraz wykonanie dodatkowych progów piętrzących między jazami Rzędziany i Babino.

EN

The aim of this study was to compare the variations of water table level in part of the Narew River valley before the river bed regulation in 1966 and after regulation in 1993 and 2012. The study covered the lower part of the Narwiański National Park and its buffer zone. Measurements were made in piezometers and water gauges and with the use of professional GPS device. Water table levels were presented on maps of hydro isohypses in selected cross-sections. Despite implementation of various measures to limit negative impact of the regulated river section in the Narwiański National Park, it is still difficult to maintain high ground water table level, particularly in rain-free periods. Problem of water management in the region was outlined in relation to necessary fulfillment of the environmental protection and land use requirements in particular parts of the buffer zone. The scope was defined of necessary technical measures that need to be implemented to stabilize water conditions. Maintaining water level at Rzędziany gauge equal to 110.70 m a.s.l., preferably for the whole year, and construction of additional barrage between Rzędziany and Babino are the most important tasks for the future.

13

Analysis of eutrophication process in upland and lowland streams in Poland

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 2

429--436

EN

Transformations occurring in the aquatic environment as a result of anthropogenic discharge of nutrients lead to intensification of eutrophication processes and secondary pollution of surface waters. An effect of this phenomenon is the deterioration of physical, chemical and biological characteristics of water. The increasing intensity of eutrophication processes and the specificity of their course in various types of water bodies require the development of specific control methods and ways to protect aquatic ecosystems. In view of the fact that eutrophication is a process that is characterized by high dynamism and depends on many interacting factors such as: morphological, hydrological, hydrobiological, climatic and other conditions, the assessment of trophic status of water is a very complicated task. In particular, it concerns the rivers and streams, because the symptoms of this process and its course vary according to the type of the river. Traditionally eutrophication is assessed on the basis of the boundary values of indicators or indices developed by various authors mostly for stagnant waters or estuaries. Among the various ways of trophic status assessment it is definitely a strong lack of a reliable and simple assessment methods for running waters. The paper presents the results of research concerning the course of eutrophication and evaluation of trophic state in selected rivers and streams in the upland and lowland areas of Poland on the base of the author's methodology. The method used is fundamentally different from traditional approach and based on the definition of trophic status as the existing state of the biotic balance in waters. It is characterized by easy interpretation of results and low costs. Comparative analysis of different methods for assessing the trophic status of running waters is also presented. Long-term dynamics of trophic state changes in the investigated upland and lowland rivers is also described.

PL

Transformacje zachodzące w środowisku wodnym w wyniku antropogenicznego dostarczania związków biogennych prowadzą do intensyfikacji procesów eutrofizacji i wtórnego zanieczyszczenia wód powierzchniowych. Skutkami tego zjawiska jest pogorszenie ich właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych. Nasilającą się intensywność procesów eutrofizacji oraz specyfika ich przebiegu w wodach różnego typu wymagają opracowania specjalnych metod kontroli i sposobów ochrony ekosystemów wodnych. W związku z tym, że eutrofizacja jest procesem, który charakteryzuje się dużą dynamicznością i zależy od zespołu wielu współdziałających między sobą czynników morfologicznych, hydrologicznych, hydrobiologicznych, klimatycznych i innych, ocena stanu troficznego wód jest zadaniem bardzo skomplikowanym. Zwłaszcza dotyczy to rzek i strumieni, ponieważ objawy tego procesu i jego przebieg różnią się w zależności od typu rzeki. Tradycyjnie eutrofizację wód przyjęto oceniać na podstawie granicznych wartości zespołu wskaźników lub indeksów opracowanych przez różnych autorów przeważnie dla wód stojących lub estuariów. Wśród rozmaitych sposobów oceny stanu troficznego zdecydowanie brakuje wiarygodnych i prostych sposobów jego oceny w wodach płynących. W pracy przedstawiono wyniki badań nad przebiegiem procesu eutrofizacji i oceny statusu troficznego w wybranych ciekach na obszarach wyżynnych i nizinnych Polski na podstawie autorskiej metody. Zastosowana metoda zasadniczo różni się od metod tradycyjnych i opiera się na definicji stanu troficznego jako stanu istniejącego bilansu biotycznego w wodach. Charakteryzuje się ona łatwą interpretacją wyników oraz niskimi kosztami. Przedstawiono analizę porównawczą różnych metod oceny stanu troficznego wód rzecznych. Opisano wieloletnią dynamikę zmian stanu troficznego badanych rzek wyżynnych i nizinnych.

14

The analysis of the impact of small retention on water resources in the catchment

Mioduszewski W., Querner E. P., Kowalewski Z.

Journal of Water and Land Development

|

2014

|

no. 23

41--51

EN

The aim of this study was to analyse the impact of selected small water retention measures on surface and groundwater level in river basins. The study was limited to the analysis of measures like small water reservoirs, restoration of bogs and reconstruction of drainage systems in the river valleys. A few study cases were described. Dutch SIMGRO numerical model describing the regional surface water and groundwater flow has been used for simulation modelling of different cases. The result of the study has shown that small retention measures are a good and effective method to increase the ability to retain water in the small river basins. Construction of small water reservoirs and weirs on ditches and creeks and restoration of drained bogs can limit the fast outflow of precipitation and melting water from the catchment. The study has proved that the small water retention measures can be helpful for flood protection and in decreasing of drought threats in small river basins.

PL

Omówiono wpływ wybranych działań małej retencji na ograniczenie zagrożeń powodowanych suszą lub powodzią. Na podstawie badań modelowych oceniono wpływ małych zbiorników wodnych i piętrzeń wody w sieci rowów na odpływ rzeczny oraz poziom zwierciadła wód gruntowych. Zwiększenie potencjalnej zdolności retencyjnej zlewni rzecznej może być osiągnięte różnymi metodami. Skuteczna jest budowa małych zbiorników wodnych oraz budowli piętrzących wodę i ograniczających szybki odpływ wód opadowych i roztopowych. Renaturyzacja obszarów bagiennych poprzez likwidację systemu odwadniającego, a również hamowanie odpływu wody w dużych zlewniach nie wywiera istotnego wpływu na reżim hydrologiczny zlewni. Może natomiast znacznie poprawić warunki wodne niezbędne do zachowania walorów przyrodniczych cennych obszarów mokradłowych. Wskazana jest modernizacja istniejących systemów melioracji dolinowych w celu umożliwienia racjonalnego gospodarowania miejscowymi zasobami wody. Przynosi to korzyści rolnictwu, jak również środowisku przyrodniczemu, w tym ochronie zasobów wody. Przedstawione wyniki badań wpisują się we współczesny trend unowocześnienia i reorganizacji zasad gospodarowania wodą, szczególnie na terenach rolniczych, ale również na obszarach zurbanizowanych. Cechą charakterystyczną tego trendu jest retencjonowanie wody na obszarach powstawania zasobów wody. Zatrzymywanie wody z opadów atmosferycznych, topnienia śniegu w zlewni, w tym na terenach rolniczych, leśnych i zurbanizowanych, jest podstawowym elementem ograniczania skutków suszy i ochrony przed zwiększaniem się maksymalnych przepływów powodziowych.

15

Towards methodological problems of trophic state assessment of running waters

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2014

|

Vol. 21, nr 4

637--650

EN

Deep analysis of trophic state assessment methods has led to conclusion, that currently there is no universal methodology and existing methods are characterized by significant shortcomings. The approach proposed by the authors is different from generally used. Authors start from the assumption, that trophic state can be reflected by the state of biotic balance, which can be described by the values of Index of Trophic State. Researches were carried out in order to assess the trophic state of running waters and to estimate the limiting role of biogenic substances for eutrophication process development on the base of author's concept founded on above mentioned index.

PL

Szczegółowa analiza stosowanych w różnych krajach sposobów oceny stanu troficznego wód powierzchniowych pozwoliła wnioskować, że obecnie nie ma uniwersalnej metodologii, a stosowane metody posiadają różnorodne mankamenty i nie zawsze pozwalają uzyskać wiarygodne wyniki oceny. Analiza pokazała również, że zdecydowana większość metod oceny jest opracowana dla wód stojących i stref przybrzeżnych mórz. Zdecydowanie brakuje wiarygodnych i prostych sposobów oceny stanu troficznego wód płynących. W związku z tym, że eutrofizacja jest procesem, który charakteryzuje się dużą dynamicznością i zależy od zespołu wielu współdziałających między sobą czynników morfologicznych, hydrologicznych, hydrobiologicznych, klimatycznych i innych, ocena stanu troficznego wód, a zwłaszcza w rzekach i strumieniach, jest zadaniem bardzo skomplikowanym. Metoda oceny zaproponowana przez autorów artykułu zasadniczo różni się od metod tradycyjnych i opiera się na definicji stanu troficznego jako wyniku stanu bilansu biotycznego w wodach. Przedstawiono możliwość oceny statusu troficznego wód płynących na podstawie autorskiego wskaźnika ITS (Index of Trophic State) oraz wstępne wyniki badań nad kluczowymi czynnikami ograniczającymi proces eutrofizacji w rzekach różnego typu w oparciu o wskaźnik ITS.

16

Optymalizacja procedury oceny stanu troficznego wód przejściowych na przykładzie Zalewu Szczecińskiego

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/I

171--181

PL

Ze względu na wysokie obciążenie antropogeniczne obszarów morskich i jego prognozowany wzrost w przyszłości, aktualnym problemem jest systematyczna ocena ich aktualnego stanu troficznego, analiza roli rozmaitych czynników eutrofizacji i opracowanie na tej postawie modeli symulacyjnych możliwego rozwoju tego procesu. To wszystko stanowi podstawę opracowania strategii zapobiegania negatywnym skutkom eutrofizacji i ma wielkie znaczenie w zarządzaniu przybrzeżnymi ekosystemami. Celem przeprowadzonych badań był poszukiwanie szybkiego i taniego sposobu oceny stanu troficznego wód przejściowych i przybrzeżnych w celu optymalizacji prowadzenia monitoringu procesów eutrofizacji i gromadzenia danych służących podstawą do formułowania matematycznych modeli prognostycznych na przykładzie słonawych wód Zalewu Szczecińskiego. Analiza porównawcza możliwości zastosowania trzech liczbowych wskaźników troficzności – TSI, TRIX i ITS – pozwoliła potwierdzić wysoką wiarygodność każdego z nich do oceny intensywności procesu eutrofizacji w badanym akwenie i zaliczyć go do wód zeutrofizowanych. Wykonana kalkulacja kosztów oceny stanu troficznego dla pojedynczego punktu pomiarowo-kontrolnego na podstawie każdego z indeksów pozwoliła zaproponować zastosowanie wskaźnika ITS jako podstawę ekspresowego monitoringu procesu eutrofizacji ze względu na niskie koszty oceny, małą pracochłonność i łatwą interpretację wyników oceny. Zastosowanie tak taniej metody pozwoliłoby na poszerzenie sieci punktów pomiarowo-kontrolnych, zwiększenie częstotliwości pomiarów i dokonywania ocen oraz nadawałoby się do gromadzenie zasobów danych niezbędnych do formułowania modeli matematycznych.

EN

Rapid population growth, a high degree of urbanization and economic development in sea catchment areas led to a very significant anthropogenic pressure on marine ecosystems. The measures of prevention of escalation of these processes and the mechanisms of management of highly eutrophic coastal zones are not sufficiently developed, and it concerns especially the inland seas, which receive high loads of biogenic matter with rivers’ water. Due to high anthropogenic load on marine areas and its predicted increase in future, the following tasks seem to be very important: current assessment of water trophic state, analysis of the factors affecting the process of eutrophication and elaboration of simulation models for the prediction of its possible development. All this constitutes a basis for developing of the strategies to prevent the negative effects of eutrophication and is of great importance in the management of coastal ecosystems. The aim of the study was the search for a quick and low-cost method for brackish water trophic status assessing, which allows obtaining numerous statistical data series in order to optimize the monitoring of eutrophication process and formulation of predictive models. The research was based on the example of Szczecin Lagoon trophic status assessment realized on the base of comparison analyses of three different indexes used: TSI, TRIX and ITS. The degree of assessment similarity and comparison of unit costs of monitoring are presented.

17

New approach to trophic state assessment of running waters in Poland

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications

|

2013

|

Vol. 1, Iss. 1

15--21

EN

The problem of eutrophication has, since the 1970s, reached a global scale and become a problem of principal importance due to its negative consequences, which could result in the total loss of biospheric functions of aquatic ecosystems, and also their economic role. The increasing intensity of eutrophication processes and their specificity in various types of waters requires the development of special methods of control and protection of aquatic ecosystems. As a result of the high dynamism of eutrophication and its dependence on different factors (hydrological, hydrodynamic, hydrobiological, morphological, edaphic and climatic conditions), the assessment of trophic status in order to control and manage this process is very complicated. The evaluation of the consequences of anthropogenic eutrophication and the scale of its development can be provided only on the basis of systematic observation during a multi-annual period. Careful analysis of the state of knowledge on the issues related to eutrophication, especially the methods of trophic status assessment, have allowed us to conclude that at present there is no universal methodology for the assessment of the surface water trophic level, while the existing methods have various shortcomings, which reduce the reliability of the results and complicate the development of appropriate technical, organizational and legal protection measures. A critical analysis of trophic status assessment approaches for different categories of waters has also allowed us to state that there is no an appropriate method for the assessment of the trophic status of running waters, since almost all existing assessment methods are developed for lakes and coastal areas. This paper presents an original approach elaborated for the assessment of the trophic state of running waters based on the statistical analysis of long-term monitoring data and numerical criterion ITS, which allows for a simple and low-cost monitoring of eutrophication suitable for the solving of different application tasks in the field of surface water protection.

18

Impact of peat excavation on water condition in the adjacent raised bog

Mioduszewski W., Kowalewski Z., Wierzba M.

Journal of Water and Land Development

|

2013

|

no. 18 [I-VI]

49--57

EN

Wetlands, in which peat lands are included, as valuable ecosystems are strongly dependent of water that should be saved. On the other hand, peat is a valuable resource e.g. used in gardening. In this paper hydrologic research for evaluation of influence of excavation sites on the water conditions in raised bog have been presented. One of the Polish peat mines is directly adjacent to the natural raised bog that is a protected nature reserve and situated in the area of Natura 2000. The first attempts of industrial peat excavation, in the area, took place in 1970 (more than 40 years ago). Research on groundwater level, peat moisture and precipitation has been carried out. It has been proved that raised bogs of meaningful environmental values situated in the vicinity of the excavation site preserve their ecological value. The study shown that it is worth to protect raised bog even in such inconvenient situation. Some recommendation to preserve the natural value of the raised bog has been given.

PL

Do ochrony mokradeł, jako ekosystemów od wód zależnych, zobowiązuje w Unii Europejskiej między innymi Ramowa Dyrektywa Wodna. Zarówno w Polsce jak i w innych krajach torf jest nadal pozyskiwany na cele lecznicze, ogrodnicze lub jako podłoża organiczne do produkcji np. pieczarek. Szczególnie wartościowymi przyrodniczo obszarami są torfowiska wysokie, a jednocześnie torf wysoki jest cennym i poszukiwanym materiałem w ogrodnictwie. Jedna z polskich kopalni torfu wysokiego sąsiaduje bezpośrednio z torfowiskiem wysokim, objętym ochroną rezerwatową i znajdującym się na obszarze Natura 2000. Na torfowisku tym przed 40 laty rozpoczęto przemysłową eksploatację torfu w zachodnio-południowej części tego torfowiska. Eksploatacja trwa do dzisiaj. Północno-wschodnia część tego torfowiska została objęta ścisłą ochroną. Przeprowadzone zostały badania i analizy w celu oceny wpływu wydobywania torfu i związanego z tym obniżenia poziomu wód gruntowych na sąsiadującą część nieużytkowanego chronionego torfowiska wysokiego. Badania dotyczyły oceny warunków wilgotnościowych bez wnikania w ewentualne przekształcenia biotyczne. Prowadzone obserwacje i badania wykazują, że zasięg oddziaływania systemu odwadniającego badanej kopalni na wody podziemne terenów przyległych jest ograniczony. Nie obserwuje się procesów degradacji w strefie torfowiska chronionego przyległego do kopalni. Ocenia się, że zasięg oddziaływania ogranicza się do strefy 30–60 m od granicy kopalni (rowu głównego i pomocniczego). Wynika to ze specyficznych cech torfowisk wysokich. Podstawowym wynikiem przeprowadzonych analiz i badań jest wykazanie, że cenne obszary przyrodnicze, położone w bezpośrednim sąsiedztwie negatywnie oddziaływującej inwestycji, którą jest kopalnia torfu, mogą w pewnych warunkach zachować swoją wartość ekologiczną. Mimo tak niekorzystnego sąsiedztwa, obejmowanie torfowiska wysokiego różnymi formami ochrony jest celowe. Konieczne jest w tych warunkach prowadzenie obserwacji i pomiarów, co umożliwi podejmowanie odpowiednich działań w przypadku zaobserwowania niekorzystnych zjawisk. Pocieszająca jest również możliwość zwiększenia biologicznej różnorodności na terenie kopalni po zaprzestaniu wydobycia torfu.

19

Dynamika rozwoju procesów eutrofizacji w rzekach województwa podkarpackiego

Neverova-Dziopak E., Kowalewski Z.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 3

47--58

PL

Eutrofizacja stanowi powszechnie rozpowszechniony czynnik oddziaływania na ekosystemy wodne. Na niekorzystne konsekwencje eutrofizacji najbardziej narażone są słodkowodne jeziora i zbiorniki, lecz w ostatnich dziesięcioleciach na skutek intensywnej działalności gospodarczej zjawisko to coraz częściej występuje w wodach morskich oraz wodach płynących. W wyniku dużej dynamiczności tego procesu i jego zależności od całokształtu czynników, ocena stanu troficznego rzek jest znacznie bardziej skomplikowana, aniżeli wód stojących. Najlepiej poznaną jest prawidłowość przebiegu procesów eutrofizacji w wodach stojących – stawach i jeziorach oraz strefach przybrzeżnych mórz i oceanów. Zdecydowana większość metod oceny stanu troficznego jest opracowana również dla tych akwenów. Znacznie w mniejszym stopniu poznany jest przebieg procesów eutrofizacji ekosystemach wód płynących, których funkcjonowanie różni się od funkcjonowania ekosystemów wód stających ze względu na ich cechy charakterystyczne. Ważna rola rzek w gospodarce kraju oraz ich funkcje środowiskowe zmuszają do poszukiwania skutecznych sposobów ochrony przed eutrofizacją. Przedsięwzięcia ochronne powinny opierać się na wiarygodnej informacji o stanie faktycznym wód, uzyskanej za pomocą prostych i tanich wskaźników, nadających się również do celów aplikacyjnych. W referacie zostanie przedstawiony przegląd metod oceny stanu troficznego wód płynących stosowanych w różnych krajach oraz podstawy teoretyczne i możliwość praktycznego zastosowania opracowanej przez autorów metodologii oceny stanu troficznego oraz wyniki badań nad wieloletnią dynamiką rozwoju eutrofizacji w rzekach Województwa Podkarpackiego.

EN

Eutrophication is a widespread factor of the impact on aquatic ecosystems. The negative consequences of eutrophication are the most vulnerable in freshwater lakes and reservoirs, but in recent decades as a result intensive anthropogenic activity, this phenomenon occurs more often in marine ecosystems and running waters. As a result of high dynamism of eutrophication and its dependence on the entirety of the different factors the assessment of trophic status of the rivers of different types is much more complicated than in stagnant water. The regularity of eutrophication processes is best understood for stagnant waters – ponds, lakes and coastal areas of seas and oceans. The vast majority of trophic status assessment methods are also developed for these waters. Much less the eutrophication processes is understood for flowing water ecosystems which functioning is different from other water ecosystems due to their specific features. The important role of the rivers makes it necessary to search for effective ways of protection them against eutrophication. Protection measures should be based on reliable information about the actual state of water, obtained on the base of simple and cheap indicators, easy to interpret and suitable for solution of applied tasks. The paper presents an overview of trophic status assessment methods for running waters used in different countries, as well as theoretical basis and the possibility of practical application of theauthor’s methodology of trophic state assessment and the results of studies on long-term dynamics of eutrophication process in the rivers of different types in Subcarpathian Voivodeship.

20

Hydrauliczna ocena oddziaływania polderów na wezbrania powodziowe na przykładzie Wisły środkowej

Mioduszewski W., Kowalewski Z., Kubrak E., Kaczmarczyk M.

Gospodarka Wodna

|

2012

|

Nr 9

375-381

PL

W artykule dokonano próby oceny wpływu jednego, rzeczywistego polderu na redukcję wezbrania. Nie rozpatrywano natomiast problematyki ekonomicznej, konstrukcyjnej i ekologicznej, które są równie ważne przy ocenie możliwości wykorzystania polderów jako suchych zbiorników retencyjnych.

EN

The article is an attempt to assess the influence of one, existing polder on raised water stage reduction. It does not analyse the economic, construction and ecological issues, which are equally important while assessing the possibilities to use polders as dry retention reservoirs.