Przegląd Naukowy In ynieria i Kształtowanie Środowiska Zeszyt 2

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
Zeszyt 2(32) Rocznik XIV 2005
Streszczenia artykułów w języku polskim dla potrzeb bazy danych SIGŻ
Joanna Fronczyk, Kazimierz Garbulewski
Modelowanie transportu zanieczyszczeń przez iłowe uszczelnienie składowiska programem
POLLUTEv6
Decydujący wpływ na wielkość migracji zanieczyszczeń w nawodnionych gruntach ilastych (przy
bardzo małym gradiencie hydraulicznym) o przepuszczalności hydraulicznej ≤ 1· 10-9 m/s ma proces
dyfuzji molekularnej, a nie przepływ adwekcyjny. Z tego powodu, nie można ograniczać zakresu
prognozowania migracji zanieczyszczeń ze składowisk odpadów tylko do przepływu adwekcyjnego.
W artykule przedstawiono zastosowanie programu numerycznego POLLUTEv6 do modelowania
pionowego transportu odcieków ze składowisk w podłożu z barierą geologiczną. W pierwszej części
artykułu scharakteryzowano mechanizmy transportu zanieczyszczeń i podano zakres zastosowania
programu POLLUTEv6, natomiast w drugiej przykłady zastosowania programu do określenia
współczynnika dyfuzji metodą rozwiązania tzw. „zadania odwrotnego” i modelowania
rozprzestrzeniania się odcieków w podłożu składowiska odpadów komunalnych w Markach.
Eugeniusz Koda, Edward Wiencław, Tomasz Kołanka
Modelowanie przepływu wód podziemnych i infiltracji zanieczyszczeń w korpusie odpadów
składowiska
W artykule przedstawiono przykład modelowania numerycznego nieustalonego przepływu wód
podziemnych i infiltracji zanieczyszczeń dla starego składowiska otoczonego pionową przesłoną
bentonitową. W modelowaniu infiltracji zanieczyszczeń w korpusie odpadów uwzględniono również
układ recyrkulacji odcieków na składowisku. Do modelowania wykorzystano program numeryczny
FEMWATER z pakietu GMS. Celem modelowania była ocena wpływu pionowej przesłony
bentonitowej na kształtowanie się zwierciadła wód podziemnych w podłożu składowiska i na terenach
przyległych, jak również określenie czasu infiltracji odcieków w korpusie składowiska podczas
recyrkulacji. Do weryfikacji i tarowania modelu wykorzystano wyniki monitoringu lokalnego wód
podziemnych.
Eugeniusz Koda, Jolanta Przysiadka
Analiza stateczności wysokich skarp starego składowiska odpadów
W artykule przedstawiono działania inżynierskie i obliczenia numeryczne przeprowadzone dla
zapewnienia stateczności starego nadpoziomowego składowiska odpadów w Radiowie k/Warszawy. Z
uwagi na bezpośrednie sąsiedztwo składowiska przy ulicy (strona północna), torów kolejowych
(strona zachodnia) i parku (strona wschodnia i południowa), zapewnienie stateczności stało się jednym
z najważniejszych zadań w ramach rekultywacji obiektu. Parametry geotechniczne odpadów
wyznaczano z zastosowaniem analizy wstecznej, uzupełnionej analizą składu i wieku odpadów oraz
technikami badań in situ (próbne obciążenia, sondowania statyczne CPT i WST). Do obliczeń
stateczności skarp wykorzystano zarówno klasyczne metody analizy (program numeryczny GEOSLOPE), jak również analizę opartą na MES (program Z-SOIL). W analizie stateczności
uwzględniono zastosowane zabiegi techniczne dla wzmocnienia skarp oraz zmienne położenie
krzywej depresji odcieków w korpusie składowiska. Obliczenia stateczności przeprowadzono dla
stanu aktualnego oraz dla docelowego ukształtowania korpusu, uwzględniającego rekreacyjne
przeznaczenie terenu po zakończeniu wszystkich prac rekultywacyjnych.
Marzena Lendo, Zdzisław Skutnik
Badania współczynnika konsolidacji cv nienasyconych iłów plioceńskich
W artykule przedstawiono (eksperymentalne) wyniki badań współczynnika konsolidacji
nienasyconych iłów plioceńskich i wpływ przyłożonego obciążenia pionowego i ciśnienia ssania na
jego zmiany. Badania zostały przeprowadzone w konsolidometrze UPC. Urządzenie to umożliwia
kontrolę stanu nasycenia próbki gruntu w kolejnych etapach jej obciążania wykorzystując metodę
translacji osi. Na podstawie przeprowadzonych badań określono zależności współczynnika cv od
naprężenia pionowego i ciśnienia ssania, z której wynika, że wartość współczynnika konsolidacji cv
1
maleje wraz ze wzrostem obciążenia. Natomiast dla danej wartości naprężenia pionowego, kiedy
zwiększamy metodą translacji osi ciśnienie ssania chcąc zmniejszyć stopień nasycenia, współczynnik
konsolidacji również maleje.
Małgorzata K. Wdowska, Mirosław J. Lipiński
Ocena przepuszczalności gruntu antropogenicznego w świetle badań laboratoryjnych
Surowe wymagania dotyczące ochrony środowiska powodują zwiększone zainteresowanie oceną
parametrów geotechnicznych gruntów antropogenicznych. W celu realizacji tego wymagania
przeprowadzono badania laboratoryjne, zmierzające do oceny przepuszczalności gruntu
antropogenicznego – popiołu, który jest materiałem odpadowym z elektrociepłowni. Jednym z
bardziej istotnych czynników, jaki może kształtować przepuszczalność jest stopień wypełnienia porów
wodą. Szczególną uwagę zwrócono na ocenę przepuszczalności w stanie pełnego wypełnienia porów
wodą, co możliwe było przez wykonanie badań w aparacie trójosiowego ściskania i w komorze
Rowe'a, czyli przy wykorzystaniu aparatury, w której możliwe jest nasączenie próbek metodą
ciśnienia wyrównawczego. Właściwe badanie przepuszczalności wykonane zostało przy
wykorzystaniu metody stabilizacji gradientu i metody stałego gradientu. Przedstawiony materiał
doświadczalny wyraźnie wskazuje, że zagęszczenie materiału ma znacznie większe znaczenie niż w
przypadku gruntu mineralnego o porównywalnym zakresie współczynnika filtracji. Daje się również
zauważyć nieliniowy charakter zależności pomiędzy prędkością filtracji dla popiołów całkowicie
nasyconych a gradientem hydraulicznym i wskaźnikiem porowatości. Wydaje się, że metoda
stabilizacji gradientu w aparacie trójosiowym dostarcza wyników o wyższej jakości niż metoda stałogradientowa w komorze Rowe'a.
Jan Kossowski
Problemy metodyczne pomiaru strumienia ciepła w glebie: weryfikacja danych względem
uzyskanych inną metodą
W pracy dokonano porównania wartości strumienia ciepła w glebie uzyskanych z pomiarów
strumieniomierzami i określonych metodą pośrednią (kombinowaną) podczas kilku wybranych dni
różniących się warunkami pogodowymi i stanem uwilgotnienia gleby. Wyznaczono równania
opisujące związek między otrzymanymi za pomocą tych dwóch metod średnimi godzinowymi
wartościami gęstości strumienia ciepła w glebie w przebiegu dobowym, które stosowano następnie do
korekty danych ze strumieniomierzy.
Ryszard Oleszczuk, Tomasz Brandyk, Jan Szatyłowicz, Tomasz Gnatowski, Daniel Szejba
Określenie natężenia przepływu wody przez drzewka brzozy na glebie torfowo-murszowej przy
zastosowaniu metody „sap-flow”
Celem niniejszej pracy była ocena wielkości przepływu wody w cyklu dobowym przez drzewka
brzozowe rosnące na glebie torfowo-murszowej (MtIIcb) w Dolinie Biebrzy przy wykorzystaniu
metody „sap-flow”. Do szczegółowych badań wytypowano trzy brzozy brodawkowate (Betula
pendula) o podobnym stanie ulistnienia, wieku i wysokości wynoszącej około 2,5 m i średnicy pnia
13,3-13,6 mm. Do pomiaru przepływu wody w pniach drzew zastosowano zestaw „Sap Flow System”
firmy Delta-T typ SF1-4DL2 Pomiary wielkości przepływu wody przez brzozy rejestrowano w okresie
od 3 do 7 października 2004 roku z częstotliwością co 30 minut. Na podstawie wyników
przeprowadzonych badań rozpoznano dobowy cykl przepływu wody. W cyklu tym maksymalna
wielkość przepływu występowała w godzinach przedpołudniowych, następnie obserwowano szybki
jego spadek aż do kompletnego zaniku w godzinach wieczornych. Kolejne pojawienie się przepływu
wody obserwowano w późnych godzinach nocnych, które następnie stopniowo wzrastało w godzinach
porannych. Maksymalne godzinowe wielkości przepływu wody w pniach drzewek brzozy wahały się
w granicach od około 40 g do około 140 g.
Piotr Wichowski
Prognozowanie zapotrzebowania na wodę w gospodarstwach sadowniczych
Przy projektowaniu systemów wodociągowych niezbędne jest określenie przepływu maksymalnego
dobowego oraz przepływu maksymalnego godzinowego. Prognozowanie zużycia wody związanego z
produkcją rolną jest trudne. W artykule podjęto próbę określenia nierównomiernosci rozbioru w
gospodarstwach o profilu sadowniczym. W tym celu dokonano analizy prowadzonej technologii
produkcji sadowniczej dla warunków polskich oraz zaproponowano współczynniki
nierównomierności dobowej i godzinowej.
2
Helena Kazieko, Lucyna Kazieko
Matematyczny model nawodnień powierzchniowych
W pracy przedstawiono jednowymiarowy model nawodnień powierzchniowych w warunkach
przepływu nieustalonego. W modelu zastosowano równania różniczkowe cząstkowe rzędu 2-go w raz
z warunkami początkowymi i brzegowymi. W rozwiązaniu wykorzystano formuły aproksymujące,
których parametry określono drogą eksperymentalną.
Tomasz Rozbicki
Zastosowanie wskaźników opadowych jako parametrów w modelowaniu agrometeorologicznym
Celem opracowania jest analiza zależności między wysokością plonów pszenicy ozimej a wybranymi
wskaźnikami charakteryzującymi warunki opadowe i warunki wilgotnościowe gleby oraz próba
określenia optymalnych warunków opadowych dla wysokości plonów. Wieloletnie dane (z okresu
1970-1990) o plonowaniu, fazach rozwojowych i dane meteorologiczne pochodzą z sześciu stacji przy
doborze, których posłużono się dwoma kryteriami: klimatycznym i glebowym. Związki między
wysokością plonów a elementami meteorologicznymi zostały wyznaczone metodą doboru najlepszego
równania regresji wielokrotnej. Dla wszystkich sześciu rozpatrywanych stacji uzyskano silne związki
między wysokością plonu pszenicy ozimej i elementami meteorologicznymi. Zastosowanie zmiennych
takich jak wskaźniki opadów uprzednich, wskaźniki średnich sum opadów czy też nieliniowe
transformacje sumy opadów (kwadrat, pierwiastek) pozwala na uzyskanie silniejszych równań
regresji, niż w przypadku stosowania jedynie prostych elementów meteorologicznych.
Hanna Niemczyk, Bogda Kowalska, Grzegorz Majewski
Analiza zależności między aktualną wilgotnością warstwy ornej gleby lekkiej i wskaźnikami
opadów uprzednich
Celem pracy jest ocena zgodności wilgotności aktualnej gleby oznaczonej laboratoryjnie (W wag.) ze
stosowanymi w hydrologii wskaźnikami wilgotności gruntu: wskaźnikiem opadów uprzednich
Lambora (IL ) i amerykańskim wskaźnikiem (Ia ). Ocenę wykonano dla gleby o składzie
granulometrycznym piasku gliniastego. Oznaczenia wilgotności gleby pochodzą z doświadczeń
modelowych prowadzonych na polu doświadczalnym Katedry Agronomii SGGW w Chylicach w
latach 1968-1981. Statystyczna analiza wyników dowiodła, że wskaźnik Lambora jest bardziej
skorelowany z oznaczoną wilgotnością gleby niż wskaźnik amerykański. Stwierdzono, że w okresie
wczesnej wiosny gleba utrzymuje sporo wilgoci pozimowej i oznaczona wilgotność aktualna gleby w
małym stopniu jest powiązana z ilością opadów. W pozostałych terminach zależność między
wilgotnością gleby o składzie granulometrycznym piasku gliniastego a wskaźnikiem opadów
uprzednich Lambora jest dodatnia i dość silna (r=0,602).
Bonifacy Łykowski, Dariusz Gołaszewski, Tomasz Rozbicki.
Wpływ rozbudowy miasteczka akademickiego SGGW w Ursynowie na wysokość opadu
atmosferycznego.
Stwierdzono, że rozbudowa dzielnicy Ursynów w latach 1980-2000 oraz rozbudowa miasteczka
akedemickiego SGGW w latach 2000-2004 stopniowo wpływał na wzrost sumy opadów
atmosferycznych na stacji Ursynów SGGw w porównaniu do stacji Warszawa Okęcie (usytuowanej
przy międzynarodowym porcie lotniczym). Wzrost wysokości opadu w Ursynowie osiąga wartość ok.
6 % i jest niższy od wartości podawanych w literaturze - kilkunaście procent. Może to być
spowodowane tym, że dzielnica Ursynów (licząca ok. 140 tys. mieszkańców) położona jest w
peryferyjnej części aglomeracji warszawskiej.
Mieczysław Połoński, Wojciech Bogusz
Analiza zasobów przedsięwzięcia inżynierskiego w harmonogramie sieciowym na podstawie
programu Pertmaster Professional +Risk
Poprawna analiza harmonogramu realizacji przedsięwzięcia wymaga przeprowadzenia analizy
zasobów. W artykule podano sposób definiowania i projektowania harmonogramów sieciowych w
warunkach ograniczonych zasobów na podstawie programu Pertmaster Professional +Risk. Podano
sposób określania listy analizowanych zasobów, możliwości definiowania danych o każdym zasobie,
ustalania dostępności zasobu w czasie. Szczególną uwagę zwrócono na sposób definiowania kosztu
użycia każdego zasobu. Następnie podano sposób przydzielania zasobów do czynności oraz
możliwości wykonania wielowariantowej analizy harmonogramu.
3
Witold Niemiec
Agroturystyka i uzdrowiska
W opracowaniu przedstawiono charakterystyczne cechy polskiej agroturystyki oraz opisano
(statystycznie) klienta korzystającego z tej usługi. Zaproponowano nowe możliwe obszary
współpracy pomiędzy gospodarstwami agroturystycznymi usytuowanymi w pobliżu miejscowości
uzdrowiskowych a uzdrowiskami w zakresie żywienia i usług rekreacyjno-wypoczynkowych z
uwzględnieniem zasad zrównoważonego rozwoju.
Aleksandra Wagner
Znaczenie zbiorników wodnych w rozwoju ekoturystyki i agroturystyki w wybranych rejonach
wiejskich w okolicach Krakowa
Celem pracy było zbadanie roli, jaką dla mieszkańców Krakowa pełnią zbiorniki wodne, a w
szczególności jeziora i stawy położone w rejonach wiejskich w okolicach Krakowa. W związku z tym
przeprowadziłam badania ankietowe, które obejmowały grupę 746 mieszkańców Krakowa, którzy
ukończyli co najmniej 15 lat. Wykazały one, że prawie 78% mieszkańców Krakowa wypoczywa nad
wodą, a najwięcej wypoczywających 55% wybiera zbiorniki wodne w Krakowie i okolicy. Odwiedzający
zwracają szczególną uwagę na czystość w otoczeniu zbiorników, co odzwierciedlają stawiane przez nich
postulaty. Najczęściej wskazują Urząd Miasta (gminy) jako odpowiedzialny za dokonanie zmian. Drugą
część mojej pracy stanowią analizy chemiczne wybranych zbiorników wodnych z terenów wiejskich
gminy Liszki (Kryspinów – Budzyń) oraz gminy Niepołomice (Zabierzów Bocheński). Nie wykazały
one ponadnormatywnych zawartości szkodliwych substancji. Obydwa zbiorniki wodne odgrywać
mogą znaczenie w ekoturystyce z uwagi na walory przyrodnicze.
Zbigniew Heidrich
Kierunki rozwiązań systemów kanalizacyjnych na terenach wiejskich
Artykuł przedstawia możliwe rozwiązania dotyczące usuwania i unieszkodliwiania ścieków
powstających na terenach wiejskich. Analizując systemy kanalizacyjne stosowane na terenach
wiejskich należy oddzielnie rozpatrywać sieci kanalizacyjne, a oddzielnie – oczyszczalnie ścieków,
przydomowe oczyszczalnie ścieków lub np. zbiorniki do gromadzenia ścieków. Należy też
uwzględnić zasady doboru i zasady oceny prawidłowości doboru dla systemów kanalizacyjnych i
oczyszczalni ścieków. Są one także przedstawione w niniejszym artykule.
Marian Granops
Wysokosprawne metody usuwania żelaza i manganu z wody w stacjach wodociągowych na
obszarach niezurbanizowanych
Artykuł przedstawia relacje w usuwaniu związków żelaza i manganu z wód wgłębnych, w procesie
filtracji. W pracy przedstawiono rezultaty z badań laboratoryjnych prowadzonych na masach
katalitycznych oraz problemy z eksploatacji kilku stacji uzdatniania wód wgłębnych zlokalizowanych
w Polsce poł-wsch.
Dorota Świątek, Janusz Kubrak, Kinga Pachuta
Określenie współczynników oporu w korycie rzeki nizinnej
W artykule przeanalizowano wpływ roślinności wodnej na wartości współczynnika oporu dla
wybranego przekroju rzeki Biebrzy w Basenie Dolnym. Do obliczeń wykorzystano formułę DarcyWeisbacha oraz wzór Colebrooka-White’a do wyznaczenia chropowatości absolutnej.
Magdalena Frąk, Magdalena Wiśniewska
Wpływ pestycydów (fenitrotion, tolylfluanid) na Daphnia magna na podstawie testów
toksyczności ostrej
Zanieczyszczenie środowiska naturalnego pestycydami, w przeciągu ostatnich pięćdziesięciu lat stało
się poważnym problemem globalnym. Wysoka toksyczność, nieselektywność działania, długa
persystencja w środowisku oraz masowe stosowanie środków ochrony roślin nasunęło konieczność
prowadzenia nad nimi szerokich badań ekologicznych, toksykologicznych i epidemiologicznych.
W ramach doświadczenia przeprowadzono testy toksyczności dwóch pestycydów (insektycydu
fosforoorganicznego i fungicydu z grupy sulfamidów) dla Daphnia magna. Określono śmiertelność
badanych zwierząt w kolejnych stężeniach wybranych substancji aktywnych i na podstawie wyników
wyznaczono (metodą parobitową) wartości ich stężeń letalnych (LC50). Porównano również
4
wrażliwość zwierząt na działanie insektycydu i fungicydu oraz określono zmiany toksyczności
badanych związków w czasie. Otrzymane wartości LC50 odniesiono do wysokości stężeń mieszanin
roboczych zalecanych przez producentów wybranych pestycydów.
Małgorzata Hyb, Wojciech Hyb
Zastosowanie pewnego modelu matematycznego do prognozy liczby ludności świata
W pracy przedstawiono pewien model matematyczny opisujący wzrost liczby ludności świata.
Współczynniki tego modelu wyznaczono metodą minimalizacji średniego błędu względnego.
Otrzymane wyniki dla prognozy na lata 1986-2003 okazały się znacznie lepsze niż uzyskane
wcześniej dla innych modeli. Świadczą o tym dużo mniejsze błędy względne prognozy i wyższa
wartość współczynnika korelacji krzywoliniowej dla okresu prognozy.
Wiesław Ptach, Anna Mitraszewska
Wpływ wojny w Zatoce Perskiej na lądowe środowisko naturalne
Działania wojenne, podobnie jak inne przejawy aktywności człowieka, mają wpływ na środowisko
naturalne. Odbijają się one na glebie, wodach powierzchniowych i podziemnych oraz faunie i florze,
prowadząc do obniżenia wartości regionu, zarówno z punktu widzenia przyrodniczego, jak i
ekonomicznego. Operacje wojenne prowadzone w rejonie Zatoki Perskiej wpłynęły na środowisko
naturalne i zdrowie zamieszkującej region ludności. Analiza zjawisk zachodzących w środowisku na
skutek tych działań wykazała złożoność wzajemnych powiązań między nimi. Celowo szkodzące
działania wywoływały niejednokrotnie złożony cykl procesów związanych z transmisją
zanieczyszczeń w różnych środowiskach.
5