Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena niedoborów wody w uprawie kapusty głowiastej białej na Wyżynie Małopolskiej

Łabędzki L., Kowalczyk A., Kuźniar A., Kostuch M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2016

|

T. 16, z. 1

21--38

PL

W pracy przedstawiono ocenę niedoborów wodnych, o różnym prawdopodobieństwie przewyższenia, kapusty głowiastej białej uprawianej na Wyżynie Małopolskiej. Obliczenia przeprowadzono metodą bilansowania zapasu wody użytecznej w warstwie korzeniowej gleby z użyciem modelu CROPBALANCE. W pracy wykorzystano dane meteorologiczne Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej z lat 1971–2010 – dobowe sumy opadów z 6 stacji (Borusowa, Igołomia, Książ Wielki, Miechów, Olewin oraz Sielec) oraz średnie dekadowe wartości temperatury powietrza, ciśnienia pary wodnej, prędkości wiatru i usłonecznienia ze stacji meteorologicznej Kraków-Balice. Niedobory wodne oszacowano dla uprawy kapusty na pięciu typach gleb, o zróżnicowanych zdolnościach retencyjnych, występujących na Wyżynie Małopolskiej. Niedobory o prawdopodobieństwie przewyższenia 20% wynosiły w okresie wegetacji od 14 (na czarnoziemach) do 115 mm (na rędzinach). Na glebach Wyżyny Małopolskiej o średnich zdolnościach retencjonowania wody (110– 160 mm) niedobory wodne kapusty wystąpiły nawet w latach przeciętnych pod względem ilości opadów (o prawdopodobieństwie 50%). Badania potwierdziły dużą zmienność warunków glebowych i pluwialnych w tym regionie oraz wykazały celowość stosowania modelu CROPBALANCE do oceny niedoborów wodnych upraw warzywniczych.

EN

The paper presents an assessment of crop water deficit of white cabbage with a different exceedance probability, grown in the Małopolska Upland. The calculations were made by balancing readily available soil water in the root zone using the CROPBALANCE model. The study was based on the meteorological data of the Institute of Meteorology and Water Management from the period of 1971– 2010 – daily precipitation from 6 stations (Borusowa, Igołomia, Miechów Książ Wielki, Olewin and Sielec). The average 10-day air temperature, water vapour pressure, wind speed and the sunshine hours data were collected from Kraków–Balice weather station. Crop water deficits were estimated for cabbage growing on five soil types with a different soil water retention capacities, which occur in the Małopolska Upland. Water deficits (at 20% exceedance probability) of cabbage grown on the Małopolska Upland soils varied during the growing seasons from 14 mm (black soils) to 115 mm (rendzina soils). Deficits on the soils with medium retention capacity (ZWU = 111–158 mm) were even in the years in terms of the average amount of rainfall (with probability 50%). The highest water deficits of cabbage occur on lighter soils (e.g. rendzina) and are much greater than on brown soils of loess. The study confirmed the high variability of the soil and pluvial conditions in the region and demonstrated the usability of applying the CROPBALANCE model to assess crop water deficits of vegetable crops.

2

Wieloletnia analiza wpływu przedsiębiorstwa górniczo-chemicznego Siarka w Jaworowie (Ukraina) na stężenie siarczanów(VI) i chlorków w wodzie transgranicznej rzeki Szkło

Kowalczyk A., Gałczyńska M., Kuźniar A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 2

310--313

PL

Przedstawiono zmienność zawartości siarczanów(VI) i chlorków w wodzie w granicznym i ujściowym punkcie rzeki Szkło w latach 1990–2013. Wskaźniki zasolenia wód porównano w czterech przedziałach czasowych związanych z oddziaływaniem Państwowego Górniczo-Chemicznego Przedsiębiorstwa Siarka w Jaworowie (Ukraina). Ustalono, że korzystne zmiany jakości wody zostały spowodowane rekultywacją terenów po zlikwidowanym przedsiębiorstwie. Zaobserwowany znaczny spadek średniej zawartości siarczanów(VI) w punkcie ujściowym rzeki Szkło w stosunku do poprzednich okresów może wskazywać na wzrost efektywności samooczyszczania się rzeki na terenie Polski.

EN

The variability of the SO42- and Cl- contents in Szkło River water was detd. At distance of 20 km from the Polish border, there is a former mining-chemical enterprise “Sulfur” in Jaworów. This can have the impact on the water quality in the Polish section of the Szkło River. Long-term water quality data (1990–2013) in two sites were studied. In the last years, some favourable changes of the water quality were obsd. as a result recultivation carried out in 2003–2006 in the former mine. A significant decrease in the av. content si of SO42- took place after reclamation at the estuary point of the Szkło River, compared to previous period, and in relation to the border point. An increase in the efficiency of self-purification of the river on Polish territory was assumed.

3

An assessment of crop water deficits of the plants growing on the Małopolska Upland (Poland)

Kowalczyk A., Łabędzki L., Kuźniar A., Kostuch M.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 29

11--22

EN

The problem of water scarcity is unfavourable for the economy, with the most significant water deficits felt by agriculture. In Poland water deficits in agriculture are occurring more frequently, causing losses in yield, not only in the Lowland areas but also in the Uplands. This paper presents an assessment of the water deficits at various excedance probability levels for four varieties of field crop and for soil types with various water retention capacity, which occur in the Małopolska Upland. Calculations were performed by balancing the amount of available soil water in the root zone. The study was based on the meteorological data from the Institute of Meteorology and Water Management for the years 1971–2010. Daily precipitation data from six rainfall stations: Borusowa, Igołomia, Książ Wielki, Miechów, Olewin and Sielec was utilised as well as average decadal air temperature, water vapour pressure, wind speed and sunshine hours from the meteorological station at Kraków– Balice. The water deficits at an excedance probability level of 20% fluctuated during the growing season from 5 mm (Phaeozems) to 190 mm (Leptosols). In the Małopolska Upland in soils with a medium capacity to retain water (110–160 mm), water deficits have occurred even in years of average rainfall (with probability 50%). This study confirms the considerable impact of the high variability of the soil and pluvial conditions in the region on the water deficits of the field crops.

PL

Problem niedoboru wody jest niekorzystny dla całej gospodarki, jednak najbardziej i najszybciej niedobory wody odczuwane są w rolnictwie. Na terenie Polski coraz częściej występują braki wody w rolnictwie, i nie tylko, na obszarach położonych na Niżu Polskim, powodując straty w plonach. W pracy przedstawiono ocenę niedoborów wodnych o różnym prawdopodobieństwie przewyższenia, dla czterech gatunków roślin: buraka cukrowego, kukurydzy na ziarno, pszenicy ozimej, ziemniaka późnego oraz na glebach o zróżnicowanych zdolnościach retencyjnych występujących na Wyżynie Małopolskiej. Obliczenia przeprowadzono metodą bilansowania zapasu wody użytecznej w warstwie korzeniowej gleby. W pracy wykorzystano dane meteorologiczne Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej z lat 1971–2010 – dobowe sumy opadów z sześciu stacji (Borusowa, Igołomia, Książ Wielki, Miechów, Olewin i Sielec) oraz średnie dekadowe wartości temperatury powietrza, ciśnienia pary wodnej, prędkości wiatru i usłonecznienia ze stacji meteorologicznej Kraków-Balice. Niedobory wody obliczono metodą bilansowania zapasu wody użytecznej w warstwie korzeniowej gleby za pomocą metody Penmana–Monteitha (ewapotranspiracja wskaźnikowa) [ALLEN et al. 1998; ŁABĘDZKI et al. 2011; 2014]. Badania potwierdziły dużą zmienność warunków glebowych i pluwialnych w tym regionie oraz ich wpływ na niedobory wodne upraw polowych. Niedobory o prawdopodobieństwie przewyższenia 20% wynosiły w okresie wegetacji od 5 mm (na czarnoziemach – Phaeozems) do 190 mm (na rędzinach – Leptosols). Na glebach Wyżyny Małopolskiej o średnich zdolnościach do retencjonowania wody (110–160 mm) niedobory wodne wystąpiły nawet w latach przeciętnych pod względem ilości opadów (o prawdopodobieństwie 50%). W uprawie pszenicy ozimej na czarnoziemach, glebach brunatnych i madach na Wysoczyźnie Proszowickiej niedobory wody nie wystąpiły. Jednocześnie niedobory wody (o prawdopodobieństwie 20%) w uprawie ziemniaka późnego w okresie wegetacyjnym wynoszą od 106 mm (czarnoziemy) do 156 mm (rędziny).

4

Zmiany jakości wód transgranicznej rzeki Wisznia w latach 1990–2012

Kowalczyk A., Kuźniar A., Kostuch M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2014

|

T. 14, z. 3

75--88

PL

W pracy przedstawiono ocenę jakości wód powierzchniowych transgranicznej rzeki Wisznia (dorzecze górnej Wisły). Analizie poddano 8 wskaźników jakości wody, takich jak: azot całkowity, azot amonowy, azot azotanowy, fosfor, siarczany, chlorki, wapń, biologiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT5). Do analizy wykorzystano dane z lat 1990–2012, dotyczące jakości wody w 2 punktach pomiarowokontrolnych. Otrzymane wyniki były zróżnicowane, jednak ogólnie zaobserwowano zmniejszenie poziomu zanieczyszczeń. Odnosi się to do wszystkich analizowanych wskaźników. Jest to spowodowane przemianami w rolnictwie oraz budową oczyszczalni ścieków komunalnych.

EN

This paper presents the water quality changes of the transboundary Wisznia River (Poland). The environmental state of this transboundary river is described in terms of monthly data for the main physicochemical and biological parameters. The eight indicators of water quality taken into account were: ammonium nitrogen (NH4+), nitrate nitrogen (NO3-), total nitrogen (N), total phosphorus (P), sulphates (SO42-), chloride (Cl-), calcium (Ca) and biological oxygen demand (BOD). And biological Oxygen Demand (BOD) is one of the most common measures of pollutant of organic material in water, and is used in environmental monitoring. The distribution frequency of the above water quality indicators in Wisznia River were established for the study period of 1990–2012. The nutrient concentrations (NH4+, N, P) were clearly low and never exceeded the boundary level of the first (1) and second (2) class purity. This pertained to all the analysed components, however, the negative changes were found for the 5 day biological oxygen demand. This can be the result of decreasing anthropopressure in the area because the main feature of the studied area is agricultural and forest land cover with a low population density. The analysis proved that the indicators which lowered the water quality the most were: BOD5, chlorides and calcium had a smaller impact on the classification of water cleanness. This shows that surface water has been affected in quality by anthropogenic influence. An analysis of salinity indicators indicates a clear improvement of water cleanness which happened in the recent years.

5

Analiza kryteriów wydzielania obszarów górskich o niekorzystnych warunkach gospodarowania (ONW) 2013

Kuźniar A., Kowalczyk A., Kostuch M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2014

|

T. 14, z. 2

67--79

PL

Celem pracy była analiza i ustalenie kryteriów przebiegu granicy wysokości, stosowanej w wyznaczaniu obszarów o niekorzystnych warunkach gospodarowania (ONW) w warunkach górskich i podgórskich. Cel ten osiągnięto, weryfikując dane strukturalne o użytkowaniu ziemi w odniesieniu do wysokości n.p.m. Na podstawie zebranych informacji o powierzchni poszczególnych kategorii użytkowania, stworzono bazę danych dla 99 gmin górskich, w celu oceny użytkowania ziemi. Delimitację obszarów ONW zawiera rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 2009 r., w którym wyróżniono tereny o niekorzystnych warunkach gospodarowania „ONW – górskie” wraz z gminami, w których ponad 50% użytków rolnych jest zlokalizowanych powyżej wysokości 500 m n.p.m. Dotychczasowe badania wykazały, że przyjęta graniczna średnia wysokość dla „ONW – górskie” jest zbyt rygorystyczna w warunkach Polski i wymaga korekty. Jest to szczególnie wyraźne w przypadku wzniesienia terenów rolniczych n.p.m. Wsparcie rozwoju wsi jest konieczne, ponieważ znaczenie gospodarcze rolnictwa w rejonach górskich i podgórskich maleje, tereny te charakteryzują się bowiem znacznymi ograniczeniami możliwości użytkowania ziemi i większymi kosztami produkcyjnymi. Ma to związek z wysokością n.p.m. oraz występowaniem na dużej części terenu znacznych spadków, które uniemożliwiają użytkowanie standardowych maszyn.

EN

The objective of the work was to establish the elevation criteria to be applied in delimiting less favoured areas in mountain and foothill regions. This aim was achieved through verification of structural data on land use and altitude a.s.l. For delimiting Less Favoured Areas in Poland, the Regulation by the Minister of Agriculture and Rural Development (2009) distinguishes unfavourable areas (mountain LFA) together with communes, in which more than 50% of agricultural land is located 500 m or more a.s.l. Based on gathered information about particular land use categories, the data base for land use assessment was created for 99 mountain communes and compared with the altitude above sea level. However, an economical importance of agriculture in the Polish mountain and foothill regions decreases because these regions are characterized by considerable limitation of agricultural land use, and higher labour cost. This is associated with elevation a.s.l and land relief with slopes too steep to be normally operated by standard agricultural machines.

6

Ocena wpływu wybranych roślin polowych na zjawiska erozyjne w zlewni rzeki Ścieklec (Wyżyna Małopolska)

Kowalczyk A., Smoroń S., Kuźniar A.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2014

|

R. 22, nr 3

59--67

PL

W pracy określono masę materiału glebowego erodowanego w okresie wegetacji z lessowych obszarów Małopolski, z pól obsianych: pszenicą ozimą, kukurydzą na ziarno, ziemniakami oraz burakami cukrowymi. Do obliczeń masy erodowanej gleby wykorzystano równanie strat glebowych USLE, według WISCHMEIERA i SMITHA [1978], w którym uwzględnia się wartości podstawowych czynników charakteryzujących rzeźbę trenu zlewni, nachylenie stoków, budowę geologiczną, rodzaj i skład mechaniczny gleb, wielkość opadu atmosferycznego oraz sposób rolniczego użytkowania. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń stwierdzono, że masa erodowanej gleby w 2013 r. w okresie wegetacji roślin była zróżnicowana i wynosiła od ok. 106 Mg·km-2·rok-1 (w przypadku pszenicy ozimej i ziemniaków odmian późnych) do 188 Mg·km-2·rok-1 (w przypadku kukurydzy i buraków cukrowych). Na obszarach zagrożonych erozją konieczne jest podejmowanie działań przeciwdziałających temu zjawisku.

EN

In the paper the mass of eroded soil materials from the loess areas of Małopolska region was determine during the growing season of the fields sown by winter wheat, maize for grain, potatoes and sugar beets. The soil losses were estimated by applying the USLE equation of WISCHMEIER and SMITH [1978], which considers the main factors characterizing the catchment: terrain relieve, the slopes, geological structure, types and the mechanical composition of soils, precipitation amounts and methods of land use. Based on the conducted estimations, it was found that the calculated mass of the eroded soil during growing of 2013 from the field sown by different crops was divers and varied in the range from about 106 Mg·km-2·year-1 (in case of winter wheat, late potatoes) up to 188 Mg·km-2·rok-1 (in case of maize and sugar beet). In the areas threatened by erosion, it is necessary to undertake measures to counteract this phenomenon.

7

Bieżąca ocena potrzeb i niedoborów wodnych roślin uprawnych z zastosowaniem automatycznego monitoringu meteorologicznego i modelowania matematycznego

Kowalczyk A., Kuźniar A., Łabędzki L.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2014

|

R. 22, nr 2

87--102

PL

Prace badawcze nad zapotrzebowaniem na wodę roślin uprawnych i użytków zielonych i niedoborami wody są prowadzone w naszym kraju od wielu lat, jednak szczegółowe badania w tym zakresie na obszarze Wyżyny Małopolskiej były prowadzone sporadycznie. Celem pracy jest ocena dekadowego zapotrzebowania roślin uprawnych na wodę i jej niedoborów oraz ich zmienności w zależności od retencyjności wodnej gleb na Płaskowyżu Proszowickim, z zastosowaniem automatycznego monitoringu meteorologicznego. Wykorzystano dane obserwacyjne ze stacji meteorologicznej zlokalizowanej w Proszowicach/Opatkowicach. Zapotrzebowanie na wodę i jej niedobory określono dla pięciu gatunków roślin (buraka cukrowego, kapusty, kukurydzy na ziarno, pszenicy ozimej, ziemniaka późnego) oraz dla czterech rodzajów gleb występujących na Płaskowyżu Proszowickim, o zróżnicowanych zdolnościach retencyjnych. Zapotrzebowanie na wodę i jej niedobory obliczono za pomocą autorskiego modelu CROPBALANCE, wykorzystując dobo-we wartości mierzonych elementów meteorologicznych. Największe niedobory wody w 2013 r. stwierdzono w przypadku uprawy ziemniaka późnego. W przypadku wszystkich badanych roślin, z wyjątkiem pszenicy ozimej, największe niedobory wody wystąpiły na glebach lekkich. Badania potwierdziły dużą zmienność warunków glebowo-roślinnych w rejonie Płaskowyżu Proszowickiego oraz wykazały przydatność automatycznego monitoringu meteorologicznego i modelowania matematycznego do bieżącej oceny zapotrzebowania na wodę roślin uprawnych i jej niedoborów.

EN

The objective of the paper was to assess the ten-day crop water requirements and water deficits of the plants and their variability, depending on the water retention capacity of soils in the Proszowice Upland. The automatic meteorological monitoring was applied and the observational data from the meteorological station located in Proszowice/Opatkowice were used. Research was conducted on the five plant species: sugar beet, cabbage, maize for grain, winter wheat, and late potato for the four types of soils present on the Proszowice Upland with different water storage capacities. The estimation of crop water requirements and deficits was made by applying the CROPBALANCE model, using the daily measured values of the meteorological elements. In the year under considerations the highest water shortages were found for late potato crops. For all the studied plants, with the exception of winter wheat, the largest water shortages occur on light soils. The study confirmed the high variability of the soil and vegetation cover in the Proszowice Upland and showed the usefulness of automatic meteorological monitoring and mathematical modelling for operational assessment of current water needs and deficits of crops.

8

Analysis of criteria for delimiting less favoured mountain areas (LFA)

Kowalczyk A., Kuźniar A., Kostuch M.

Journal of Water and Land Development

|

2014

|

no. 22

17--24

EN

The objective of this work was to analyse and establish the criteria for the course of the elevation boundaries applied in delimiting of less favoured areas (LFA) under mountain and foothill conditions. This aim was achieved by verifying of the structural data on land use in relation to an altitude a.s.l. Based on the information collected on the areas in the particular land categories, and in order to assess land use, a database was created for 99 mountain communes (NUTS-5). The regulation by the Minister of Agriculture and Rural Development (2009) distinguishes the areas of less favourable farming (LFA, mountain), where over 50% of the agricultural land (AL) is located above an altitude of 500 m a.s.l. Previous studies have shown that the adopted limit of the average elevation for mountain LFA is too restrictive for the Polish conditions and needs correction. This is particularly clear in the case of agricultural land elevated above sea level. Support for rural development is necessary because the economic importance of agriculture in the Polish mountain and foothill regions is decreasing, and these areas are characterized by a considerably limited land use, under conditions of higher production costs. This is to do with terrain elevation a.s.l. and with the presence of large areas of significant land slopes, making it too to use normal equipment.

PL

Celem pracy była analiza i ustalenie kryteriów przebiegu granicy wysokości, stosowanej w wyznaczaniu obszarów o niekorzystnych warunkach gospodarowania (ONW) w warunkach górskich i podgórskich. Cel ten osiągnięto, weryfikując dane strukturalne o użytkowaniu ziemi w odniesieniu do wysokości n.p.m. Na podstawie zebranych informacji o powierzchni poszczególnych kategorii użytkowania stworzono bazę danych dla 99 gmin górskich w celu oceny użytkowania ziemi. Delimitację obszarów ONW zawiera rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 2009 r., gdzie wyróżniono tereny o niekorzystnych warunkach gospodarowania „ONW – górskie” wraz z gminami, w których ponad 50% użytków rolnych jest zlokalizowanych powyżej wysokości 500 m n.p.m. Dotychczasowe badania wykazały, że przyjęta graniczna średnia wysokość dla „ONW – górskie” jest zbyt rygorystyczna w warunkach Polski i wymaga korekty. Wsparcie rozwoju wsi jest konieczne, ponieważ znaczenie gospodarcze rolnictwa w rejonach górskich i podgórskich maleje, tereny te charakteryzują się bowiem znacznymi ograniczeniami możliwości użytkowania ziemi i większymi kosztami produkcyjnymi. Ma to związek z wysokością n.p.m. oraz występowaniem na dużej części terenu znacznych spadków, które uniemożliwiają użytkowanie standardowych maszyn.

9

Influence of plant composition on methane emision from Moszne peatland

Goraj W, Kuźniar A., Urban D., Pietrzykowska K, Stępniewska Z.

Journal of Ecological Engineering

|

2013

|

Vol. 14, nr 1

53--57

EN

Methane is the second most important man-made greenhouse gas after carbon dioxide. For more than the last 20 years the increase of the rate of CH4 emission has been varying dramatically each year. This trend is common worldwide, though in different parts of the world unevenly intense, conditioned by the amount of emissions from natural and anthropogenic sources. Peatland ecosystems are one of the natural methane emitters, responsible for about 24% of the total CH4 emissions. Methane emission from wetlands is the balance between the processes of methanogenesis and methanotrophy with an active role of wetlands plants composition. Participation of vegetation in the reduction the emissions by 30-35% was confirmed. Association of methanotrophic bacteria with plants has been already recognized by Raghoebarsing and colleagues, who showed that methanotrophic bacteria, as endosymbionts and epibionts, live both inside and outside the cells of Sphagnum sp. The main aim of this study was to estimate methane emissions from Moszne peatland, dominated by: Sphagnum sp., Eriophorum vaginatum, Carex nigra and Vaccinium uliginosum.

10

Thermo-mechanical analysis of the power turbine casing at the running conditions

Wojnarowski J., Kuźniar A., Kiełbasa S., Trębacz A., Szeliga D., Pietrzyk M., Rońda J.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 1

188--193

EN

The paper is the result of the cooperation between WSK Rzeszów company and the AGH within SPAW project. In the paper thermo-mechanical analysis of the power turbine casing for a PZL-10W engine at the running conditions was considered. The goal of the work was evaluation of possibility of prediction of the thermal fatigue in the casing using numerical calculations carried out with commercial software Morfeo, based on the finite element method combined with the material fatigue models. Conventional fatigue models presented in the literature, dedicated to low cycle material fatigue, were implemented as the external procedures to Morfeo, compatible with the interface output data set format. Thermomechanical parameters calculated by the FE program are an input for the fatigue model. The results of the calculations were compared to the results observed in the real casing at the running conditions. The quantitative agreement was approved.

PL

Artykuł jest wynikiem współpracy pomiędzy Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie a zakładem WSK Rzeszów w ramach projektu SPAW. W pracy przeprowadzono analizę termomechaniczną obudowy turbiny napędowej silnika odrzutowego PZL-10W w warunkach jego eksploatacji. Celem pracy była ocena, czy możliwe jest przewidywanie zmęczenia cieplnego materiału obudowy na podstawie obliczeń numerycznych z wykorzystaniem komercyjnego programu Morfeo, opartego na metodzie elementów skończonych, i opracowanych dotychczas modeli zmęczenia niskocyklowego. Model zmęczenia zaimplementowano jako zewnętrzne procedury, zgodne z formatem danych wynikowych programu Morfeo. Wyniki przeprowadzonej w Morfeo analizy termo-mechanicznej były wykorzystane do obliczeń zmęczeniowych. Liczbę cykli potrzebną do zniszczenia materiału dla poszczególnych kryteriów porównano z miejscami zniszczenia materiału rzeczywistych obudów. Wyniki te są zadowalające pod względem jakościowym.

11

Rule-based simplified procedure of modeling of stress relaxation

Regulski K., Szeliga D., Rońda J., Kuźniar A., Puc R.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 2

320--325

EN

A case study of rule knowledge base on developing stress relaxation in welded components is presented in the paper. The procedure of simplified decision support model formulation – including expert knowledge externalization, formalization of knowledge, the selection of variables and identifying domain of attributes is described. A decision tree was used to support creating and visualizing of the model. The result of the work is a set of rules constituting a simplified model to predict the stress relaxation parameters of stress-relief annealing applied to welded components of PZL-10W helicopter engine produced by WSK Rzeszów. Developed application can be implemented in one of the reasoning system shells.

PL

Artykuł ma na celu przedstawienie studium przypadku tworzenia regułowej bazy wiedzy w zakresie relaksacji naprężeń powstających w elementach spawanych. Opisana jest procedura powstawania uproszczonego modelu wspomagającego podejmowanie decyzji – obejmująca eksternalizację wiedzy ekspertów, formalizację wiedzy, dobór zmiennych i określanie dziedzin atrybutów. Jako narzędzie wspomagające proces tworzenia i wizualizacji modelu wykorzystano także drzewo decyzyjne. Wynikiem prac jest zestaw reguł stanowiący uproszczony model, który na podstawie wartości kilku zmiennych zdefiniowanych przez użytkownika określa parametry procesu wyżarzania odprężającego stosowanego w WSK Rzeszów do produkcji części składowych silników śmigłowcowych PZL-10W. Model taki może być w przyszłości implementowany w systemach wnioskujących.

12

Protective significance of meadows and pastures for the natural environment of the Western Carpathians (as an example of the Upper Dunajec River basin)

Smoroń S., Kopacz M., Twardy S., Kuźniar A.

Journal of Water and Land Development

|

2011

|

no. 15

73-81

EN

During the period of 1995-2005 in the mountain areas of southern Poland (Western Carpathians), in the catchment areas of the Upper Dunajec River basin in particular, significant structural changes took place. The share of arable lands decreased in the range of 17.7-27.6% of the total area. Simultaneously the area of permanent grasslands (meadows and pastures) has increased from 9.8 to 21.1%. The objective of the work was an assessment of biogenic ingredients content (N-NH4, N-NO3, and PO4) in surface water on area of the Białka catchment with the domination of permanent grasslands with low production intensification based on natural fertilizers and scattering input of mineral fertilizers. In years 2002-2005 the average share of arable land amounted 16.2%, pastures and meadows 83.7% and 0,1% of orchards. Studies showed that surface water quality in this catchment area was very good, in the range of the 1st class. Mountain grasslands are fulfilling an important protective role contributing for sustain high quality of surface water.

PL

W latach 1995-2005 doszło na obszarach górzystych Polski Południowej (Karpaty Zachodnie), zwłaszcza w zlewni górnego Dunajca, do istotnych zmian strukturalnych. Udział gruntów ornych zmniejszył się od 17,7 do 27,6% w powierzchni ogólnej. Równocześnie zwiększył się obszar trwałych użytków zielonych (łąk i pastwisk) - od 9,8 do 21,1%. Nastąpiła także ekstensyfikacja produkcji pasz na użytkach zielonych oraz zmniejszenie pogłowia bydła i owiec. Celem badań była ocena zawartości składników o charakterze biogennym (N-NO3, N-NH4 i PO4) w wodach powierzchniowych na terenie zlewni "Białka" w warunkach dominacji trwałych użytków zielonych o niskiej intensyfikacji produkcji, opartej na nawozach naturalnych, z niewielkim udziałem nawozów mineralnych. W latach 2002-2005 udział gruntów ornych wynosił tu średnio 16,2, pastwisk i łąk 83,7, a sadów tylko 0,1%. Badania wykazały, że jakość wód powierzchniowych tej zlewni była bardzo dobra i mieściła się najczęściej w I klasie. Górskie użytki zielone pełnią ważną rolę ochronną, przyczyniając się do utrzymania wysokiej jakości wód powierzchniowych.

13

Permanent turf grass as the factor alleviating water erosion in the Carpathian Mountains

Kowalczyk A., Twardy S., Kuźniar A.

Journal of Water and Land Development

|

2011

|

no. 15

41-51

EN

Soil erosion by water is an important economical issue, because it strongly degrades the environment. This phenomenon occurs in the Carpathian mountain areas, and it is caused largely by inappropriate land use. And in the last quarter of the century, in whole region significant structural changes took place - an increase of grassland areas. Research was made in the period of 2008-2010 in the Biała Woda catchment area (10.91 km²) - the Carpathian Mts. The study area under discussion is characterised by low share of arable lands and by high contribution of the permanent grasslands. In this paper the mass of eroded materials was determined by applying of the universal soil losses equation - USLE (WISCHEIER and SMITH, 1978), using main factors, which have the impact on shaping the catchment area e.g. geological structure, terrain relief, the soil, climate, particularly precipitation, land use and slopes. Main attention was focused on agricultural land use (grasslands), hydrographical and road network. Sometimes the field roads becomes streams (gullies, which create favourable conditions for linear erosion e.g. for transporting eroded material during, heavy rainfall. Therefore, structural-spatial changes whih now are taking place sometimes intensify the erosion process.

PL

Erozja wodna gleb jest ważnym problemem gospodarczym, gdyż silnie degraduje środowisko przyrodnicze. Zjawisko to występuje na ok. 60% powierzchni obszarów górskich Karpat i jest w znacznej mierze spowodowane nieodpowiednim użytkowaniem ziemi, jak również nieprawidłowym rozmieszczeniem gruntów ornych. W ostatnim ćwierćwieczu nastąpiły istotne zmiany strukturalne - zwiększenie udziału użytków zielonych, dzięki czemu nabierają on szczególnego znaczenia produkcyjno-ochronnego. W pracy określono masę erodowanego materiału glebowego z zastosowaniem równania strat glebowych - USLE, opracowanego przez Wischeiera i Smitha. Wykorzystano główne czynniki wpływające na kształtowanie powierzchni zlewni, tj.: budowę geologiczną, rzeźbę terenu, glebę, klimat, zwłaszcza opady atmosferyczne, użytkowanie i spadek. Szczegółowo omówiono użytkowanie rolnicze ziemi, sieć hydrograficzną oraz sieć drogową. Drogi polne stają się tu niekiedy potokami, co sprzyja erozji liniowej, tj. odprowadzaniu w czasie dużych opadów erodowanego materiału. Dlatego też zachodzące obecnie przeobrażenia strukturalno-przestrzenne niekiedy intensyfikują procesy erozyjne. Zlewnia Grajcarka o powierzchni 84,45 km², jest użytkowana w sposób istotnie zróżnicowany. Do szczegółowej analizy wybrano więc zlewnię Białej Wody. Dorzecze Białej Wody zajmuje powierzchnię 10,91 km², rzeźba terenu jest silnie zróżnicowana, różnica miedzy najniższym a najwyższym punktem dorzecza wynosi 490 m n.p.m. Potok Biała Woda ma pięć większych dopływów, które rozcinają dorzecze Białej Wody do granic wododziału. W rozpatrywanym roku hydrologicznym (2010) masa erodowanej gleby wynosiła 87,4 t·km-2·r-1. Wynik ten klasyfikuje teren do II stopnia erozji wg Zachara, czyli słabej.

14

An assessment of the water requirements of a mountain pasture sward in the Polish Western Carpathians

Kuźniar A., Twardy S., Kowalczyk A., Kostuch M.

Journal of Water and Land Development

|

2011

|

no. 15

193-207

EN

The water requirements of the pasture sward using the Penman-Monteith method (FAO-56), which is seldom applied in Poland, was assessed. The reference crop evapotranspiration ETo from a hypothetical grass crop with an assumed crop height of 0.12 m, a fixed surface resistance of 70 s·m-1 and an albedo of 0.23, was used. These assumptions are similar under conditions of ruminant grazing. ETo was computed by using meteorological data from 43 weather stations. The crop evapotranspiration ETc is the product of ETo, and single crop coefficient Kc. The differences between precipitation and ETo and ETc (climatic water balances) were determined for mountain pastures. The results were summarised form of a table and maps of isohyets and isolines elaborated by applying the Geographic Information System techniques (Arc View 9) with the data interpolated by the geostatic method (Kriging).

PL

Celem pracy było określenie ewapotranspiracji wskaźnikowej, potrzeb wodnych oraz klimatycznego bilansu wodnych pastwisk górskich w polskich Karpatach z zastosowaniem metody Penmana-Monteitha FAO-56 (ALLEN et al., 1998) . Osiągnięcie założonego celu zostało dokonane przez: a) oszacowanie wartości ewapotranspiracji wskaźnikowej ETo oraz opracowanie rozkładu przestrzennego ewapotranspiracji wskaźnikowego ETo i elementów klimatycznego bilansu wodnego (P - ETo); b) charakteryzowanie ewapotranspiracji wskaźnikowej oraz klimatycznego bilansu pastwisk górskich w Polskich Karpatach. Poddano analizie dane meteorologiczne z 43 posterunków obserwacyjnych, pochodzących ze zbiorów Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, a także ze Stacji Badawczej ITP w Jaworkach. Dane pochodziły z lat 1990-2005 i reprezentują zmienne warunki klimatyczne w polskich Karpatach. Wyniki badań przedstawiono w postaci map rozkładu przestrzennego, które wykonano metodą GIS ArcView. Przedstawiono następujące elementy: izolinie średnich: sum półroczy letnich (V-X), opadów atmosferycznych P, ewapotranspiracji wskaźnikowej ETo, oraz klimatycznego bilansu wodnego (P - ETo). W okresie półrocza letniego najmniejszymi wartościami ewapotranspiracji wskaźnikowej odznaczają się północne stoki Tatr (Zakopane - 433 mm). Region Beskidu Zachodniego charakteryzuje się mniejszymi średnimi sumami ewapotranspiracji wskaźnikowej, wynoszącymi w okresie letnim od około 440 mm w Beskidzie Śląskim do 460 mm w Beskidzie Sądeckim. W Bieszczadach ETo w omawianym okresie letnim mieści się w zakresie od 460 do 480 mm. Półrocze letnie charakteryzuje się dużym zróżnicowaniem przestrzennym średnich sum klimatycznego bilansu wodnego (P - ETo). Najwyższe nadmiary opadów (P - ETo) występują w partiach szczytowych Beskidu Żywieckiego (400 mm) oraz Tatr Polskich - ponad 700 mm. Linia równowagi opadów atmosferycznych i ewapotranspiracji wskaźnikowej (P = ETo) przebiega wzdłuż granicy między Karpatami a Kotlinami Podkarpackimi. W Beskidzie Wyspowym notowane są nadmiary opadów od 100 do 250 m. Kotliny śródgórskie charakteryzują się również znacznymi nadwyżkami opadów: Kotlina Żywiecka - 300 mm, Orawsko-Nowotarska - poniżej 200 mm, Sądecka - 150-200 mm i Doły Jasielsko-Sanockie - 0-100 mm. W Bieszczadach wskaźnik (P-ETo) wynosi od 150 do 300 mm.

15

Numerical model of a TIG welding process for the aviation industry, including analysis of the heat transfer

Kuźniar A., Rygiel P., Dudek S., Gnot A., Gancarczyk T., Perzyński K.

Computer Methods in Materials Science

|

2011

|

Vol. 11, No. 1

173-178

EN

TIG welding is an important process, which is commonly used in the aircraft industry. A number of elements of air-plane bodies or shields of engines arę made using this technique. Numerical models of this process are needed to under-stand better phenomena involved in the TIG welding and to design the optimal process parameters. In the present paper numerical simulations were performed and the possibilities of modeling heat transfer in the investigated process were evaluated. Comparison of results of numerical simulations with the experimental data confirmed good predictive capabilities of the model, as far as realistic description of the phenomena involved in this process are considered. Correctness of the Goldak model, which describes density of the energy in the heat source, was confirmed as well.

PL

Spawanie TIG jest jednym z najważniejszych procesów używanych w przemyśle lotniczym. Wiele elementów zarówno dla kadłubów, awioniki jak i silników powstaje dzięki temu procesowi. Inżynierowie potrzebują coraz to nowocześniejszych modeli, które pozwolą na łatwe zrozumienie zjawisk zachodzących podczas procesu spawania. W artykule autorzy dokonali szeregu symulacji numerycznych mających na celu ocenienie możliwości modelowania rozkładu ciepła w procesie spawania metodą TIG. Wyniki symulacji porównano z pomiarami przeprowadzonymi na laboratoryjnym stanowisku spawalniczym. Porównanie wyników symulacji numerycznych i pomiarów wykazało dobrą zgodność potwierdzając możliwości modelu w zakresie realistycznego opisu procesu spawania metodą TIG. Potwierdzona została również prawidłowość działania modelu Goldaka opisującego rozkład energii źródła ciepła w procesie spawania.

16

Bilans azotu i fosforu w rolniczych obszarach karpackich o niekorzystnych warunkach gospodarowania

Smoroń S., Twardy S., Kuźniar A.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2010

|

T. 10, z. 4

225-236

PL

Celem badań było określenie salda bilansu azotu i fosforu, obliczonego metodą "na powierzchni pola", z wykorzystaniem komputerowego programu "Macrobil", uwzględniającego po stronie przychodów ilości dostarczane z nawozami naturalnymi, mineralnymi, opadem atmosferycznym i w wyniku wiązania mikrobiologicznego (w przypadku N), a po stronie rozchodu - wynoszenie z plonem roślin uprawnych. Badania prowadzono na terenach karpackich, w granicach zlewni górnej Wisły, o niekorzystnych warunkach gospodarowania (ONW), na których występują specyficzne utrudnienia, i ONW górskich. Wyniki bilansów wykazały, że nadmiar analizowanych składników na obszarach ONW o specyficznych utrudnieniach nie przekraczał 30 kg N·ha-¹ UR (od 2,0 do 21,4 kg N·ha-¹ UR), a w przypadku P zawierał się w granicach od 1,2 do 4,4 kg·ha-¹ UR. Na ONW górskich wartości te wynosiły odpowiednio: od -2,4 do 23,1 kg N·ha-¹ UR oraz od -2,5 do 4,8 kg P·ha-¹ UR. W świetle przeprowadzonych badań można stwierdzić, że na tych terenach z niskonakładową produkcja rolniczą nie występuje zagrożenie nadmiernym wzbogacaniem azotanami wody gruntowej pod użytkami rolnymi.

EN

The objective of the study was to determine nitrogen and phosphorus balance with the "on the field surface" method using the MACROBIL computer programme. The programme compares nutrient input delivered with manure, fertilizers, precipitation and microbial N fixation with the output of nutrients removed in plant yield. Studies were carried out in the Carpathian region, within the upper Vistula River basin which is classified as Less Favoured Areas (LFA) with specific difficulties and LFA belonging to mountain categories. The balance showed that an excess of analysed compounds in the LFA of specific difficulties did not exceed 30 kg N·ha-¹ AL (from 2.0 to 21.4 kg N·ha-¹ AL). The excess of P varied from 1.2 to 4.4 kg·ha-¹ AL. In the mountain LFA the respective values were from -2.4 to 23.1 kg N·ha-¹ AL and from -2.5 do 4.8 kg P·ha-¹ AL. The study confirmed that in areas with low-input agricultural production, excessive nitrogen enrichment did not pose a threat to the ground water under agricultural lands.

17

Przyczyny zmian stężenia azotu i fosforu w wodach powierzchniowych górnej zlewni Sanu (po przekrój w Przemyślu) w latach 1990-2005

Kuźniar A., Twardy S., Kowalczyk A.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2008

|

T. 8, z. 1

185-196

PL

W pracy przedstawiono zmiany stężenia związków azotu i fosforu zarejestrowane w wodach Sanu po profil wodowskazowy w Przemyślu (3663 km²) oraz w rzece Wiar - ujście do Sanu - Krówniki (798,3 km²). Wykorzystano dane WIOŚ w Rzeszowie z 12 punktów pomiarowo-kontrolnych oraz wyniki własne, zgromadzone w ramach prac statutowych IMUZ. WIOŚ prowadzi monitoring wód dwukrotnie w ciągu miesiąca, co daje podstawy do oceny zmian stężenia amoniaku (NH4+), azotanów (NO3-), fosforanów (PO43-) oraz fosforu ogólnego (Pog) w wodach powierzchniowych zlewni Sanu z uwzględnieniem ich związku z produkcją roślinną, zwierzęcą i ze zmianami demograficznymi. Zgromadzony materiał poddano analizie ze szczególnym uwzględnieniem okresu zimowego (XI-IV), okresu letniego (V-X) oraz całego roku. Stwierdzono, że w okresach letnich występowało mniejsze niż w półroczach zimowych średnie stężenie związków azotu i fosforu. Analizując zmiany stężenia w poszczególnych częściach zlewni Sanu, wykazano że największe zróżnicowanie średnich wartości stężenia zanotowano w rzece Wiar. Stężenie składników nawozowych u jej ujścia było największe i odpowiadało III i IV klasie czystości.

EN

In this paper the changes of nutrient components registered in the San River (at Przemyśl section 3 663 km²), and in the Wiar River - at the mouth of a San River (Krówniki - 798.3 km²), were presented. The results of research studies for the period of 1990-2005 were shown for 12 measurement sections. In the work the data of the Regional Inspectorate of Environmental Protection in Rzeszów were utilised, which monitors the surface waters twice a month as well as IMUZ Institute's the own research results, gathered within the framework of statute works. It enables the evaluation of the changes of nitrogen components, ammonium NH4+ nitrate, NO3- phosphates PO43- and P appearing in the surface waters of the San Basin. The relationships with plant and animal production as well as demographic changes were taken into consideration. The collected materials for the period 1990-2005 were analysed including the winter period (Nov--arch), summer period (May-Oct) as well as for the whole year. It was found that in the summer periods (as compared with the winter periods) lower concentrations of nutrient components appeared. And the results of the analysis of particular sections of the San courses have shown that during the research periods the highest difference in average concentrations was registered in the Waiter River. The nitrogen and phosphorus concentrations at the mouth were equivalent to III and IV cleanness classes.

18

Zastosowanie kwercetyny, moryny i ich sulfonowych pochodnych w terapii i przemyśle spożywczym

Kopacz M., Kuźniar A.

Wiadomości Chemiczne

|

2005

|

[Z] 59, 7-8

723--735

EN

Flavonoids (derivatives of 2-phenylo-y-benzopyrone) are a large group of biologically active plant products. As a common component of daily nutrition, flavonoids can modulate many biological processes. Therapeutic properties of flavonoids have been well known for many years. Originally, the object of interest was medicinal plants. The papers by Szent-Gyorgy in the thirties of the 20-th century aroused interest in flavonoids. Szent-Gyorgy revealed that a lemon compound belonging to flavonoids - hesperidin has a synergic effect with Vitamin C and prevents scurvy. Quercetin (3,5,7,3',4'-pentahydroxyflavone) and morin (3,5,7,2',4'-pentahydroxyflavone), Fig. 1, are the most widespread flavonoids. Due to their properties these compounds find application in therapy as viral antigens, bactericide and antitumor agents. Owing to a convenient position of oxygen in the 5C-OH and 4C=O as well as 3C-OH and 4C=O groups, morin and quercetin form chelate complexes with ions of p-, d- and f-electron metals. Some researchers think, that biological activity of flavonoids is connected with their complexation capacity. Therapeutic action can show both the molecule and its metabolite. The application of quercetin and morin is restricted due to their insolubility in water. Their sulfonic derivatives are well soluble in water and show biological activity as their mother compounds. Therefore, the latter can be more useful for therapy purposes.

19

Trwałość kompleksów sulfonowych pochodnych kwercetyny i moryny z jonami niektórych metali

Bujonek B., Kopacz M., Kuźniar A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Chemia

|

2004

|

z. 19 [216]

5--11

PL

Podano przegląd prac, w których metodą potencjometryczną i spektrofotometryczną wyznaczono wartości stałych trwałości kompleksów Al(IIl), Ga(III), In(IIl), Pb(II), Cd(II), Pr(III), Nd(III), Eu(IlI), Er(IlI), Dy(lII) z kwasem kwercetyno-5'-sulfonowym i AI(III), Ga(III), In(III), Co(II), Ni(II), Cu(II), Pb(II), Cd(II) z solą sodową kwasu moryno-5'-sulfonowego.

EN

The potentiometric and the spectrophotometric method was used to determine the stability constants for complexes of AI(III), Ga(III), In(III), Pb(II), Cd(II), Pr(III), Nd(III), Eu(III), Er(III), Dy(lII) with quercetin-5'-sulfonic acid and of Al(III), Ga(III), In(III), Co(II), Ni(II), Cu(II), Pb(II), Cd(II) with sodium salt of morin-5'-sulfonic acid. Investigations were carried out in aqueous solutions at a constant ionic strength I=0,1 (NaClO4).

20

Zmienność czasowa klimatycznego bilansu wodnego Małych Pienin w latach 1960-2003

Kuźniar A., Twardy S., Kopacz M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2004

|

T. 4, z. 2b

135-146

PL

Na podstawie standardowych obserwacji (temperatury, usłonecznienia, wilgotności powietrza i prędkości wiatru) prowadzonych na stacji klimatologicznej IMUZ w Jaworkach określono, za pomocą programu komputerowego FAO-CROPWAT, miesięczne wartości ewapotranspiracji wskaźnikowej ETo wg formuły Penmana-Monteitha w okresach wegetacyjnych lat 1960-2003. Przeprowadzono też analizę prawdopodobieństwa występowania określonych miesięcznych wartości opadów i ewapotranspiracji wskaźnikowej. Ponadto określono trendy tych elementów, stwierdzając nieznaczną, choć statystycznie nieistotną ich zwyżkę. Dodatni klimatyczny bilans wodny (P - ETo) w okresie wegetacyjnym wynosił przeciętnie 150-200 mm, a w kilku przypadkach przekroczył nawet wartość 350 mm. W analizowanym okresie tylko w 7 latach wystąpił klimatyczny niedobór opadów, ale w większości przypadków był on niewielki i nie przekraczał 50 mm.

EN

Based on standard observations (daily temperature, sunshine hours, air humidity and wind speed) conducted at IMUZ meteorological station at Jaworki, monthly values of the reference evapotranspiration (ETo) in the growing seasons (Apr-Sep) were determined for the period 1960-2003 with the use of the CROPWAT computer model and Penman-Monteith formula (Allen et al., 1998; Smith, 1992). Probabilities of exceeding monthly precipitation and reference evapotranspiration were evaluated. The results are presented in graphical form. Trends of these factors were determined and an inconsiderable increase (but not statistically significant) was found for both precipitation and reference evapotranspiration. Positive climatic water balance (P - ETo) ranged on average from 150 to 200 mm, in a few cases it exceeded 350 mm. There were only 7 years with climatic water deficit in the analysed period but in most cases the deficit did not exceed minus 50 mm.