Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Rainfall models in small catchments in the context of hydrologic and hydraulic assessment of watercourses

100%

Gruss Ł. , Wiatkowski M.

|

2018

|

tom Vol. 25, nr 1

19--27

EN

This paper presents a proposed application of methods for determining heavy rainfall in small ungauged agricultural catchments in lowland areas. Moreover, we discuss the methodology for a comprehensive hydrological and hydraulic analysis of the functioning of a small lowland watercourse. In order to properly (correctly) use the methods for determining heavy rainfall, a comprehensive workflow had to be created for the dimensioning of structures designed to evacuate rainfall water (i.e. drainage, irrigation and sewer systems), that could be used by designers and would account for the small water retention solutions. In the paper we propose methods for determining heavy rainfall that allow the management of rainfall water in small ungauged agricultural catchments in lowland areas. The calculations of the rainfall intensity with assumed duration times are proposed using three precipitation models: the Bogdanowicz and Stachy formula, the Lambor formula and the Woloszyn formula. The models of Lambor and Woloszyn are advantageous because they are local. On the other hand, the Bogdanowicz and Stachy formula is the recommended model for the dimensioning of structures intended to evacuate rainfall water; this formula makes use of the intensity of design storm in rural areas (p = 10 %). As an example of calculations, we present the initial rainfall intensity results and the values of runoff for a rainfall with the exceedance probability p = 10 % and the duration time 15, 30, 60 and 120 minutes, for the micro-catchment of the watercourse R-4 located in the Dobrzen Wielki commune, south-west of Poland. In the calculations each of the three formulae was used, but the highest values were obtained for the Bogdanowicz and Stachy formula. An analysis of the runoff values for each duration time reveals that the longer the duration time of rainfall, the lower the rainfall intensity. The runoff of precipitation water from the catchment was determined using the European standard EN 752:2008. Moreover, in order to properly select and dimension the retention reservoir for precipitation water the authors used the ATV-A117 guidelines and a study about this standard. The proposed methodology for the determination of heavy rainfall in small ungauged agricultural catchments in lowland areas for the purpose of rainfall water management could be of interest in practical water management applications.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono propozycje zastosowania metod wyznaczania opadów nawalnych w małych niekontrolowanych zlewniach użytkowanych rolniczo, na terenach nizinnych. Ponadto w pracy przedstawiono metodykę wykonania kompleksowej analizy hydrologiczno-hydraulicznej funkcjonowania małego cieku nizinnego. Dla właściwego (poprawnego) stosowania metod wyznaczania opadów nawalnych konieczne było stworzenie kompleksowego schematu postępowania dla wymiarowania urządzeń odprowadzaj ących wody opadowe, tj. systemów melioracyjnych i kanalizacyjnych, który może być stosowany przez projektantów uwzględniając zastosowanie rozwiązania małej retencji wodnej. W pracy zaproponowano metody wyznaczania opadów nawalnych umożliwiających zagospodarowanie wód opadowych w małych niekontrolowanych zlewniach nizinnych na terenach rolniczych. Zaproponowano obliczenia natężenia deszczy przy założonych czasach ich trwania przy zastosowaniu 3 modeli opadów: wg Bogdanowicza i Stachego, Lambora oraz Wołoszyna. Zaletą stosowania modeli Lambora i Wołoszyna jest fakt, że są modelami lokalnymi. Natomiast zalecanym modelem w wymiarowaniu urządzeń odprowadzających wody opadowe, który wykorzystuje natężenie deszczu miarodajnego na terenach wiejskich (p = 10 %) jest model Bogdanowicza i Stachego. Jako przykład obliczeń przedstawiono wstępne wyniki natężenia deszczu i wartości odpływów dla deszczu o prawdopodobieństwie przewyższenia p = 10% i czasie trwania 15, 30, 60,120 minut dla mikrozlewni cieku R-4 zlokalizowanej w południowo – zachodniej Polsce w Gminie Dobrzeń Wielki. W obliczeniach zastosowano wszystkie wymienione modele, jednak najwyższe wartości uzyskano modelem Bogdanowicza i Stachego. Analiza wartości odpływów wskazuje, że im czas trwania deszczu jest dłuższy, tym mniejsze jest jego natężenie. Ustalono wartości odpływu wód opadowych ze zlewni przy zastosowaniu normy europejskiej EN 752:2008. Ponadto dla właściwego doboru i wymiarowania zbiornika do retencji wód opadowych autorzy zastosowali wytyczne normy ATV-A117 oraz opracowania poświęcone tej normie Zaproponowana w niniejszej pracy metodologia wyznaczania opadów nawalnych w małych niekontrolowanych zlewniach użytkowanych rolniczo, na terenach nizinnych, na potrzeby zagospodarowania wód opadowych, stanowi interesującą propozycję do wykorzystania w praktyce gospodarki wodnej.

2

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

61%

Wiatkowski M. , Wiatkowska B. , Gruss Ł. , Rosik-Dulewska C. , Tomczyk P. , Chłopek D.

Archives of Environmental Protection

|

2021

|

tom Vol. 47, no. 1

80--100

EN

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

PL

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

3

Wstępna analiza jakości wody zbiornika wodnego Turawa w obrębie działającej instalacji „WOPR”

61%

Buta B. , Wiatkowski M. , Gruss Ł. , Tomczyk P. , Kasperek R. , Skorulski W.

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

tom T. 101, nr 8

544-552

PL

Przedstawiono wyniki wstępnych badań jakości wody zbiornika Turawa przeprowadzonych w obrębie Instalacji Poprawiającej Jakość Wody w początkowym okresie jej funkcjonowania. Podano wyniki analizy zmian takich wskaźników wody, jak odczyn, przewodność elektrolityczna, azot azotanowy i fosfor fosforanowy. Analizy przeprowadzono z wykorzystaniem statystyk podstawowych i testu rang Wilcoxona. Na podstawie wyników uzyskanych w analizowanym okresie 2020 r. sformułowano wnioski dotyczące stopnia poprawy jakości wody poprzez obniżenie zawartości biogenów w wodach tego zbiornika. Wskazano możliwe kierunki rekultywacji zbiorników wodnych, które borykają się z eutrofizacją retencjonowanych w nich wód.

EN

Preliminary water quality tests in the Turawa reservoir were carried out within the Water Quality Improvement Installation in the initial period of its operation. The changes in such water indicators as pH, electrical conductivity, nitrate and phosphate content were tested. The analyzes were performed using descriptive statistics and the Wilcoxon signed-rank test. The degree of improvement in water quality was assessed by reducing the content of nutrients in the waters of this reservoir. Possible directions of reclamation of water reservoirs that struggle with water eutrophication were indicated.