Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelling groundwater flow and nitrate transport: a case study of an area used for precision agriculture in the middle part of the Vistula River valley, Poland

Sieczka A., Bujakowski F., Koda E.

Geologos

|

2018

|

Vol. 24, No. 3

225--235

EN

The present paper discusses studies related to the preparation of a hydrogeological model of groundwater flow and nitrate transport in an area where a precision farming system is applied. Components of water balance were determined using the UnSat Suite Plus software (HELP model), while the average infiltration rate calculated for the study area equalled 20 per cent. The Visual MODFLOW software was used for the purpose of modelling in the saturated zone. Hydrogeological parameters of the model layers, inclusive of hydraulic conductivity, were defined on the basis of results of column tests that were carried out under laboratory conditions (column experiment). Related to the dose of mineral nitrogen used in precision fertilisation (80 kg N/ha), scenarios of the spread of nitrates in the soil-water environment were worked out. The absolute residual mean error calculated for nitrate concentrations obtained from laboratory and modelling studies equalled 0.188 mg/L, the standard error of the estimate equalling 0.116 mg/L. Results obtained were shown graphically in the form of hydroisohypse maps and nitrate isolines. Conclusions were drawn regarding the possibility of using numerical modelling techniques in predicting transport and fate of nitrates from fertilisers applied in precision agriculture systems.

2

Selected monitoring properties of agricultural soil from the Imielin experimental site

Radziemska M., Fronczyk J., Lech M., Sieczka A., Lechowicz Z.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2016

|

Vol. 25, No. 2

105--115

EN

The effects of two types of agricultural practice: (1) Variable Rate Application (VRA) and (2) uniform (UNI) N dose on selected chemical properties of soil were compared in a field fertilization experiment. Nitrogen, in doses 60 or 80 kgN.ha-1 (UNI), and 55-105 kgN.ha-1 (VRA) was applied to soil farmed with winter wheat (Triticum aestivum L.). The research was conducted in the 2012/2013 growing season in Poland on 22 ha of production fields located in the Imielin countryside (central Poland). The soil samples were taken from three depths: 0.0-0.3 m, 0.3-0.6 m, and 0.6-0.9 m, and the pH, HAC, TEB, CEC, and BS were determined. The application of the nitrogen fertilizer in the two types of agricultural practice - Variable Rate Application (VRA) and uniform (UNI) N dose modified the basic physical and chemical properties of soil. The highest values of pH and hydrolytic acidity were observed at the soil depth of 0.6-0.9 m after the first rate of nitrogen fertilizer was applied. Cation exchange capacity of soils collected after uniform nitrogen rates were characterized by values decreasing with the increasing depth of the soil profile.

PL

Wpływ dwóch rodzajów nawożenia (1) zmienną (VRA) i (2) stałą dawką azotu (UNI) na wybrane właściwości chemiczne gleb została określona w oparciu o doświadczenie polowe. Dawki azotu ilościach 60 i 80 kgN.ha-1 (UNI) i 55-105 kgN.ha-1 (VRA) były dodawane do gleby na której uprawiano pszenicę ozimą (Triticum aestivum L.). Badania przeprowadzono w sezonie wegetacyjnym 2012/2013 na 22 ha polu uprawnym zlokalizowanym w miejscowości Imielin (centralna Polska). Próbki gleb pobrano z trzech głębokości: 0,0-0,3 m, 0,3-0,6 m i 0,6-0,9 m i oznaczono w nich: ph, EC, Hh, S, T, V. Aplikacja nawozów azotowych w zmiennej (VRA) i stałej dawce (UNI) azotu modyfikowała podstawowe fizyko-chemiczne właściwości gleby. Najwyższymi wartościami pH i kwasowości hydrolitycznej charakteryzowała się gleba pochodząca z głębokości pomiarowej 0,6-0,9 m pobrana po pierwszej dawce wysiewu nawozów. Kationowa pojemność gleb pochodzących z poboru po drugiej dawce nawożenia stałą dawką azotu charakteryzowała się wzrostem swej wartości w miarę zwiększania się głębokości pomiarowej.

3

Identyfikacja parametrów sorpcji związków azotu w środowisku gruntowo-wodnym metodą eksperymentu kolumnowego

Sieczka A., Koda E.

Ochrona Środowiska

|

2016

|

Vol. 38, nr 3

29--34

PL

Identyfikacja parametrów sorpcji zanieczyszczeń w środowisku gruntowo-wodnym jest niezbędnym elementem oceny szybkości ich migracji do wód podziemnych. W artykule omówiono wykorzystanie metody przepływowych badań kolumnowych do określenia parametrów sorpcji azotu amonowego i azotanów w gruncie piaszczystym. Badania kolumnowe wykonano w aparacie Trautwein z zachowaniem stałego gradientu, wykorzystując dwa roztwory modelowe stanowiące znaczniki – konserwatywny (chlorki) oraz reagujący (saletra amonowa). W szczególności wyznaczono wartości współczynnika opóźnienia oraz dynamicznej pojemności sorpcyjnej. Na podstawie krzywych przejścia, obrazujących zależność stężenia danego zanieczyszczenia w funkcji czasu, określono, ilokrotnie prędkość migracji zanieczyszczenia ulegającego procesowi sorpcji w gruncie (NH4+ i NO3–) była mniejsza od prędkości przepływu wody podziemnej i zanieczyszczeń konserwatywnych (Cl–). Na podstawie otrzymanych krzywych przejścia wyznaczono wartości pojemności sorpcyjnej badanych gruntów (pył piaszczysty i piasek średni) w punkcie przejścia (C=0,05Co) oraz w punkcie wyczerpania pojemności sorpcyjnej (C=0,95Co).

EN

Identification of contaminant sorption parameters in a soil-water environment is crucial to assessment of their migration velocity to groundwater. In the studies, flow-through column tests were applied in order to determine sorption parameters of ammonium and nitrates in loam and sandy soils. The column testing was conducted in a Trautwein apparatus at a constant head with the use of two tracer solutions: conservative (chlorides) and reactive (ammonium nitrate). In particular, the retardation factor (parameter R) and dynamic sorption capacity were determined. On the basis of breakthrough curves, illustrating correlation between contaminant concentration and time, velocity of a solution undergoing sorption in soil (NH4+ and NO3–) and velocity of groundwater or conservative tracers (Cl–) were compared and retardation factors calculated. In addition, values of dynamic sorption capacity of the tested soils (loam and medium sand) at the breakthrough (C=0.05Co) and exhaustion (C=0.95Co) points were determined.

4

Złożony system ujęcia odcieków ze starego składowiska odpadów jako element bezpieczeństwa geotechnicznego

Koda E., Miszkowska A., Sieczka A., Fołtyn P.

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

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

75--82

PL

Odcieki w składowisku powstają przede wszystkim w wyniku przenikania wód opadowych przez odpady. W przypadku starych składowisk bez uszczelnienia podstawy, wymagane jest zaprojektowanie złożonego systemu drenażowego. Przebieg ciągów drenażowych powinien być dostosowany do kształtu bryły, tras komunikacyjnych i sposobu zagospodarowania odcieków. Drenaż powinien być tak zaprojektowany aby spełniał wymogi hydrauliczne przez cały okres aktywności biochemicznej składowiska, tj. przez co najmniej 50 lat, dlatego zasadniczego znaczenia nabiera odpowiednie zabezpieczenie drenażu warstwami filtracyjnymi, mineralnymi lub z geowłóknin. W artykule przedstawiono złożony system ujęcia odcieków z rekultywowanego składowiska Radiowo, przed i po przebudowie. Omówiono bilans ilości odcieków i ich skład, a także wyniki badań geowłókniny zastosowanej jako filtr w rowach retencyjnych. Badania wykazały, że dobór materiałów użytych w systemie ujęcia odcieków stanowi istotny element jego skutecznego działania. Dobrze zaprojektowany i wykonany system ujęcia odcieków jest także jednym z elementów zapewnienia bezpieczeństwa geotechnicznego, bowiem położenie krzywej depresji odcieków na składowisku ma znaczący wpływ na globalną stateczność skarp składowiska.

EN

Leachate in the landfill occurs mainly as a result of infiltration of rainwater through the wastes. In the case of old sanitary landfills without sealing of complex drainage system is required. Drainage systems should be adjusted to landfill slope, communication route and leachate management. Drainage system should meet the hydraulic requirements in all time of biochemical landfill activity, at least 50 years. In that reason adequate protection of the drainage filter layer, mineral or nonwoven geotextile is significant. The paper presents leachate drainage system in the old landfill Radiowo. Leachate balance and composition of leachate as well as results of analyses obtained from laboratory tests of water permeability of exploited nonwoven geotextile samples collected from Radiowo landfill are also presented. The obtained results allowed affirm that properly choice of materials in leachate drainage system is one of the most important elements in designing. Properly designed and performed leachate drainage system is also important in ensuring geotechnical safety due to the position of leachate depression curve has an influence on stability of the landfill slope.

5

Stan graniczny zniszczenia hydraulicznego HYD w zaporach ziemnych według Eurokodu 7

Sieczka A., Garbulewski K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2014

|

Vol. 23, No. 1

87--98

PL

W artykule podano zasady sprawdzania stanu granicznego HYD – hydraulicznego unoszenia cząstek gruntu zgodnie z zaleceniami Eurokodu 7 i przykłady obliczeń projektowych dla różnych warunków filtracji wody przez zapory ziemne. W obliczeniach siedmiu schematów filtracji wody do określenia sił filtracji wykorzystano siatki hydrodynamiczne (filtracyjne) wykreślone za pomocą programu AutoCAD. Poza tym, w sprawdzaniu stanów granicznych HYD zastosowano metodę zaproponowaną przez Terzaghiego i Pecka (1961). Wyniki obliczeń wskazują na konieczność podania w załączniku krajowym Eurokodu 7 warunków stosowania wzorów podanych w Eurokodzie 7 jako równorzędne.

EN

This paper presents rules for verification of limit state HYD – hydraulic failure in accordance with the recommendations of Eurocode 7 and examples of design calculations. To determine the seepage forces the seven patterns of water flow through the dams were used. The seepage grids were plotted using AutoCAD. Moreover, in checking the limit state HYD the method proposed by Terzaghi and Peck (1961) was applied. The calculations presented in this paper showed different results. Therefore, the scope of proposed formulas for checking the limit state HYD should be specified in the national appendix.

6

Describing the canopy closure of forest stands using the method based on the Airborne Laser Scanning at the example of Chojna Forest District

Wężyk P., Sieczka A.

Geoinformatica Polonica

|

2010

|

T. 10

75-84

EN

Canopy closure is a very important parameter of forest stand characteristic with ecological and economical signifi cance. During the forest stand inventory, the crown coverage is specifi ed as a descriptive value in quite a subjective way and the forest compartments are qualifi ed to fi xed classes based on the guidelines (IUL). The Airborne Laser Scanning (ALS) offers the possibility to generate Digital Surface Model (DSM; also called Crown Height Model) and based on this the stand characteristic can be determined. This paper presents a method of crown cover (canopy) estimation based on ALS data. Estimation was carried out separately for the whole area of compartments and focusing on the inventory plots. Study area was located in Chojna Forest District (RDLP Szczecin). Study was done based on 49 coniferous compartments (inc. 95 sample plots) and 67 deciduous compartments (134 plots). ALS data were collected in September 2006 using Riegl LMS Q-560 (full waveform) device mounted on helicopter (fl ying altitude 500 m). Reference data (forest inventory based on sample plots) were collected during July/August 2006. Based on ALS, the DSM and nDSM (normalised) were generated as raster (1x1 m; GeoTIFF). Crown cover was obtained from nDSM by pixel classifi cation using height attributes (ERMapper). The profi le analysis of ALS point cloud of each forest compartment was conducted to eliminate points from second storey. For the compartment level the SILP data were used as reference. To compare the descriptive data with ALS estimations transformation from descriptive to number values was done. Verifi cation of ALS method was done through on-screen vectorization of crowns using aerial orthophoto (pixel size 12cm) in 5 forest compartments. Digital boundaries of the compartments coming form Forest Digital Map (LMN) were examined using nDSM and orthophoto RGB. Results show that crown cover estimated from ALS point cloud on the compartment level for coniferous forest fi ts in 53% to the reference data (SILP). Crown cover based on ALS was lower than SILP value only for 10% of compartments. In 37% compartments we observed higher overestimations using ALS. Different results occurred in deciduous compartments where ALS crown cover value was higher than SILP for 47%, lower in 13% and with no difference for 40% of compartments. In deciduous compartments reverse correlation between stand height and difference value between SILP and ALS crown coverage was found. Differences between ALS crown coverage for all compartments and sample plots were insignifi cant. Crown cover value for coniferous and deciduous sample plots was higher (3.7% and 2.9%) than coverage for corresponding forest compartment. This proves great usefulness of ALS data in sample plots arrangement planning in stands. Results obtained through screen vectorization on orthophoto were similar to ALS method. During data retrieving the signifi cant errors in Forest Digital Map (LMN) vectors occurred, which shows that verifi cation of forest compartments boundaries is needed every time when ALS data or aerial images are taken.

PL

Zwarcie koron drzew należy do niezmiernie ważnych cech taksacyjnych drzewostanu o znaczeniu ekologicznym i gospodarczym. W toku inwentaryzacji zasobów leśnych zwarcie określa się w terenie w sposób opisowy i dość subiektywny kwalifi kując je odpowiednio do klas ustalonych przez Instrukcję Urządzania Lasu. Lotniczy skaning laserowy (ang. ALS) stwarza możliwości generowania Numerycznego Modelu Powierzchni Terenu (NMPT; ang. DSM), a na jego podstawie określanie wybranych cech taksacyjnych drzewostanu. Praca prezentuje możliwości nowej metody określenia parametru zwarcia koron w drzewostanach na podstawie analizy NMPT. Ocenę przeprowadzono na dwóch poziomach szczegółowości, tj. zwarcia określanego dla całych pododdziałów oraz kołowej powierzchni badawczej. Teren badań zlokalizowano w Obrębie Piasek w Nadleśnictwie Chojna (RDLP Szczecin). Analizie poddano 49 pododdziałów iglastych, w których założono 95 powierzchni kołowych oraz 67 pododdziałów liściastych ze 134 powierzchniami kołowymi. Chmury punktów ALS zostały pozyskane we wrześniu 2006 roku skanerem typu full waveform (Riegl LMS Q-560) ze śmigłowca, z wysokości 500m. w sierpniu 2006 zakończono zbieranie danych referencyjnych dla 229 powierzchni kołowych. Na podstawie danych ALS wygenerowany został NMPT oraz nNMPT (1x1m; GeoTIFF), który posłużył do analizy parametru zwarcia (klasyfi kacja pikseli po atrybucie wysokości; ER Mapper). W celu wyeliminowania drugiego piętra i podszytu, na profi lach ALS odczytywano wysokość podstawy korony, która stanowiła graniczną wartość analiz zwarcia. Dla poziomu pododdziału jako dane referencyjne posłużyły informacje zapisane w tabelach SILP\LAS. Do porównania tych wartości zastosowano transformację wartości opisowych na wskaźniki liczbowe. Weryfi kacja metody ALS została przeprowadzona w oparciu o ekranową wektoryzację koron na ortofotografi i cyfrowej dla reprezentatywnych części 5-ciu pododdziałów. Analizie poddano również poprawność przebiegu granic pododdziałów Leśnej Mapy Numerycznej (LMN), w oparciu o zintegrowany produkt rastrowy: nNMPT + cyfrowa ortofotomozaika RGB (piksel 12 x 12cm). Stwierdzono, iż zwarcie określone na podstawie danych ALS dla poziomu pododdziałów w drzewostanach iglastych było w 53% przypadków zgodne z danymi referencyjnymi z urządzania lasu. W 37% przypadków otrzymano wyższe wartości zwarcia ALS a jedynie w 10% niższe od referencji. Odmiennie przedstawiała się sytuacja dla drzewostanów liściastych, dla których nie zanotowano różnic w 40% przypadków, wyższą wartość zwarcia ALS w 47% natomiast niższą w 13% pododdziałów. Tylko w przypadku drzewostanów liściastych stwierdzono zależność, iż ze wzrostem ich wysokości występują coraz większe rozbieżności pomiędzy porównywanymi metodami. Porównanie wartości zwarcia ALS pomiędzy pododdziałem a wartościami dla powierzchni kołowej wykazało bardzo niewielkie różnice. Zwarcie analizowane na powierzchniach kołowych było zawyżone średnio o 3,7% w przypadku gatunków iglastych i 2,9% d-stanów liściastych. Potwierdza to wysoką użyteczność danych ALS w planowaniu rozmieszczenia powierzchni kołowych w drzewostanach. Wartość zwarcia uzyskana metodą wektoryzacji koron na ortofotomozaice okazała się w większości przypadków bardzo zbliżona do określonego technologią ALS. W toku prac wykazano znaczne rozbieżności przebiegu wektora granic LMN, co wskazuje na konieczność jego każdorazowej weryfi kacji na podstawie NMPT lub nNMPT i ortofotografi i, o ile jest dostępna.