Przegląd Naukowy In ynieria i Kształtowanie Środowiska Zeszyt 1

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
Zeszyt 1(31) Rocznik XIV 2005
Streszczenia artykułów w języku polskim dla potrzeb bazy danych SIGŻ
Waldemar Mioduszewski
Gospodarka wodna w obszarach wiejskich
Obserwacje i doświadczenia wykazują, że takie działania jak odtwarzanie obszarów
mokradłowych i oczek wodnych, budowa małych zbiorników i budowli piętrzących na
ciekach, regulacja odpływu wody z systemów odwadniających, powodują zwiększenie
zasobów wodnych w zlewni i ochronę ich jakości. Duży wpływ na obieg wody wywiera
prawidłowe zagospodarowanie zlewni rzecznej, w tym stosowanie właściwych metod
agrotechnicznych. W pracy wykazano, że prawidłowe gospodarowanie zasobami wodnymi w
obszarach wiejskich jest warunkiem niezbędnym dla ograniczenia negatywnego wpływu
rolnictwa na jakość wody oraz zachowanie biologicznej różnorodności krajobrazu rolniczego.
Jarosław Bodulski
Porównanie trendów zmian elementów fal wezbraniowych zlewni użytkowanej rolniczo i
leśnej.
W pracy przeanalizowano wpływ różnego użytkowania zlewni na odpływ. Badania
prowadzono w dwóch zlewniach dorzecza rzeki Bukowej: Branwi po Flisy użytkowanej
rolniczo oraz, Czartusowej po profil Szklarnia typowo leśnej. Na podstawie przepływów
maksymalnych z okresu 1984 – 2000. Z przeprowadzonych analiz wynika tendencja wzrostu
przepływów maksymalnych rocznych WQ oraz przepływów kulminacyjnych Qmax dla
wszystkich fal wezbraniowych niezależnie od charakteru zlewni.
Wezbrania częściej pojawiały się w zlewni rolniczej, a podobnie jak w zlewni leśnej jest ich
dwa razy więcej w półroczu zimowym niż w letnim. Stosunek liczby fal złożonych do
pojedynczych, w zlewni leśnej jest większy niż w zlewni rolniczej.
Elżbieta Kubrak
O obliczaniu przepustowości koryt
W obliczeniach przepustowości rzek i kanałów wykorzystuje się współczynniki szorstkości
Manninga – Stricklera i współczynniki oporów Darcy – Weisbacha do charakteryzowania
oporów przepływu. Artykuł zawiera porównanie prędkości obliczonych w oparciu o oba
współczynniki. Zbliżone wartości prędkości otrzymuje się stosując wspomniane
współczynniki przy chropowatościach względnych powierzchni koryt k / 4 R ∈ (0,001; 0,050) .
Poza tym przedziałem prędkości obliczane wzorem Manninga – Stricklera są większe od
obliczonych ze wzoru Darcy – Weisbacha nawet o 20%. W strefie przepływu hydraulicznie
szorstkiego daje się wyodrębnić na wykresie Moody’ego dwa obszary zmian stosunków
prędkości obliczanych wzorem Manninga – Stricklera i Darcy – Weisbacha vSt / v w
zależności od głębokości koryta. W przejściowej strefie przepływu różnice w obliczanych z
obu wzorów wartościach prędkości rosną wraz z głębokością przepływu.
Izabela Chmielewska
Zastosowanie programu HEC - RAS do modelowania przepływu wielkich wód w rzece
Widawie
W artykule zostały przedstawione wyniki obliczeń modelowych przepływu wód wielkich
w rzece Widawie na obszarze miasta Wrocławia. Obliczenia wykonano przy użyciu
jednowymiarowego modelu HEC-RAS ver. 3.1.1. W celu przeprowadzenia obliczeń
wprowadzono do modelu następujące dane wejściowe: plan sytuacyjny koryta, dane
geometryczne przekrojów poprzecznych, dane geometryczne budowli hydrotechnicznych i
komunikacyjnych, obszary przepływu nieefektywnego, współczynniki kontrakcji i ekspansji,
współczynniki szorstkości koryta i terenów zalewowych. Obliczenia przeprowadzono dla
ruchu ustalonego. Identyfikację współczynników oporu przepływu na obszarze doliny rzeki
wykonano na podstawie pionowych i ukośnych zdjęć wykonanych z pułapu lotniczego.
Natomiast szorstkość koryta rzecznego określono w oparciu o charakterystykę rumowiska
dennego.
Adam Kozioł
Analiza wyników obliczeń przepustowości doliny rzecznej w warunkach występowania
roślinności wysokiej
Przedstawiono wpływ krzewów i drzew rosnących w terenie zalewowym złożonego przekroju
koryta na wyniki obliczeń zdolności przepustowej. W opisywanych przykładach obliczano
natężenie przepływu przy zmniejszeniu powierzchni krzewów oraz ilości skupisk roślinności
w przekroju. Wyniki obliczeń przepustowości wykonano wg wytycznych stosowanych przez
Związek Inżynierów Gospodarki Wodnej i Inżynierii Środowiska w Niemczech (DVWK
220).
Marian Mokwa, Laura Radczuk
Analiza stanów minimalnych dla wstępnej oceny przebiegu suszy hydrologicznej
Susza hydrologiczna odnosi się do okresu, kiedy przepływy w rzekach spadają poniżej
przepływu średniego niskiego. Najwięcej informacji o jej rozwoju i przebiegu można
otrzymać na podstawie analizy zmienności stanów i przepływów średnich oraz niskich.
Analizie poddano stany w wybranych przekrojach wodowskazowych Odry i jej dorzecza.
Zestawienie stanów niskich rocznych dla danego przekroju w wieloleciu 1955 – 2003
pozwoliło na wyznaczenie średniego niskiego stanu SNW oraz trendu zmian tych stanów.
Trend może mieć charakter wzrostowy lub malejący, co wskazuje na podniesienie lub
obniżenie dna w przekroju wodowskazowym. Wyznaczenie trendu zmian stanów średnich
niskich pozwala na właściwą interpretację zależności stan – przepływ.
Janusz Urbański
Rozwój miejscowego rozmycia w czasie na modelach jazu w dwóch skalach
W artykule przedstawiono wyniki badań kształtowania się lokalnego rozmycia dna w czasie
trwania przepływu na dwóch modelach jazu. Modele budowli z wypływem wody spod
zasuwy, z niecką do rozpraszania energii i płaskim umocnieniem wykonano w
geometrycznych skalach 1:30 i 1:55,25. Hydrauliczne parametry przepływów w
doświadczeniach modelowano w oparciu o kryterium podobieństwa Froude’a. Na obu
modelach wykorzystano jeden materiał rozmywalny. Na podstawie uzyskanych wyników
wyznaczono wartość wykładnika potęgi morfologicznej skali czasu i jej zmienność w trakcie
formowania się wyboju.
Marcin Krukowski
Zastosowanie modelu Ficka do opisu transportu zanieczyszczeń pasywnych w małej
rzece nizinnej
W artykule przedstawiono analizę przydatności modelu Ficka do opisu transportu
zanieczyszczeń pasywnych i konserwatywnych na przykładzie małej nizinnej rzeki Wkry.
Obliczony z analitycznego rozwiązania modelu Ficka przebieg zmian koncentracji dla
badanego odcinka rzeki Wkry istotnie odbiega od wartości zarejestrowanych podczas
pomiarów wskaźnikowych.
Różnice pomierzonych i obliczonych maksymalnych
koncentracji wskaźnika w obu pomiarach zawierały się w przedziale od 40 % do 55 %. W
zastosowaniu praktycznym oznacza to niewielką przydatność modelu Ficka do opisu
transportu zanieczyszczeń w rzece wywołanych przez źródła punktowe w obrębie dowolnej
zlewni użytkowanej rolniczo takie jak lokalne wysypiska śmieci, wylewiska ścieków
pochodzących z gospodarstw, itd.
Agata Pawłat-Zawrzykraj
Diagnoza stanu roślinności i jej ekologiczno-siedliskowych uwarunkowań w
w opracowaniu ekofizjograficznym zlewni Raszynki
W artykule przedstawiono metodyczne aspekty diagnozy stanu roślinności i jej ekologicznosiedliskowych uwarunkowań w strefie podmiejskiej, na przykładzie opracowania
ekofizjograficznego zlewni Raszynki do profilu Dawidy. Analizowany obszar charakteryzuje
się jeszcze krajobrazem rolniczym. Jego struktura użytkowania, w ocenie przyrodniczej jest
niekorzystna. Dominują ekosystemy polowe. Powierzchnia lasów i łąk jest bardzo mała. W
ostatnich latach obszar zabudowany szybko powiększa się kosztem gruntów ornych. Na
podstawie opracowanych map roślinności rzeczywistej i potencjalnej wykazano duże
zróżnicowanie przestrzenne zbiorowisk roślinnych, charakterystyczne dla strefy podmiejskiej
Najwyższą złożonością struktury roślinnej charakteryzuje się las na obszarze wydmowym
oraz zadrzewienia i łąki w dolinie Raszynki o dużym stopniu naturalności. Występujące tu
zbiorowiska i ich siedliska cechuje duża wrażliwość na antropopresję. Jednocześnie istnieją
warunki do przyrodniczego i krajobrazowego wzbogacenia istniejących zbiorowisk.
Paweł Oglęcki, Henryk Pawłat
Warunki środowiskowe doliny Jeziorki i kierunki ich ochrony
W pracy zaprezentowano syntetyczną ocenę środowiskowych, ekonomicznych i społecznych
uwarunkowań doliny i zlewni rzeki Jeziorki (woj. Mazowieckie) w aspekcie
zrównoważonego rozwoju. Zwrócono uwagę na problemy prawidłowego funkcjonowania
obszaru i problemy związane z ochroną środowiska. Zaproponowano konkretne działania
mające na celu utrzymanie wysokich walorów przyrodniczych obszaru problemowego i ich
ewentualną poprawę.
Jerzy Wysocki
Dokładność aproksymacji powierzchni terenu w aspekcie badań eksperymentalnych
W pracy przedstawiono opracowaną metodę oceny dokładności cyfrowej aproksymacji
powierzchni terenu na obiektach naturalnych oraz wyniki badań eksperymentalnych dla
symulowanych modeli powierzchni terenu, generowanych za pomocą komputera.
Uwzględnienie chropowatości generowanej powierzchni tak, żeby przedstawiała ciągły obraz
powierzchni jak najbardziej zbliżonej do naturalnej powierzchni terenu, okazało się dość
trudne. W celu rozwiązania tego problemu wykorzystano założenia teorii fraktali.
Edyta Malinowska, Alojzy Szymański, Wojciech Sas
Wyznaczanie charakterystyk przepływu wody w gruntach organicznych metodą flowpump.
W artykule przedstawiono wyniki badań przepuszczalności gruntów organicznych, które
charakteryzują się dużymi odkształceniami i porowatością oraz włóknistą strukturą szkieletu.
Do badań zastosowano technikę flow-pump, której innowacja polega na zadawaniu stałego,
wymuszonego przepływu wody przez próbkę gruntu, zamiast zadawania stałego, czy
zmiennego ciśnienia wody w porach. Zostało dowiedzione, że zależność pomiędzy
przepływem wody a gradientem hydraulicznym jest nie-liniowa oraz jest zmienna przy
różnych stanach naprężenia konsolidującego.
Mirosław J. Lipiński, Małgorzata K. Wdowska
Wpływ niepełnego nasycenia na charakterystyki przepuszczalności gruntów spoistych
Artykuł dotyczy charakterystyk przepuszczalności glin i glin pylastych zwięzłych w stanie
pełnego i niepełnego wypełnienia porów gruntu wodą. Badania laboratoryjne
przeprowadzono w aparacie trójosiowego ściskania wyposażonego w system nasączania
próbek metodą ciśnienia wyrównawczego. Właściwy test przepuszczalności został wykonany
przy wykorzystaniu metody stabilizacji gradientu. Materiał doświadczalny zebrany na tym
etapie badań wyraźnie wskazuje, że proces stabilizacji warunków przepływu w glinach
nasączonych i nienasączonych jest znacząco różny. Ta różnica przekłada się bezpośrednio na
charakterystyki przepuszczalności. Dla glin różnica ta zaznacza się zwłaszcza we wzroście
gradientu początkowego z 1,5 do 10, podczas gdy w glinie pylastej zwięzłej będącej w stanie
na granicy twardoplastycznego i zwartego gradient przyrasta z 21 nawet do 80. W tym
przypadku współczynnik przepuszczalności zmienia się tzn. zmniejsza się ponad trzykrotnie.
Helena Kazieko, Lucyna Kazieko
Przepływ w szczelinach anizotropowego ośrodka porowatego
Analizuje się przepływ w szczelinie mającej kształt trapezu przy założeniu, że grunt szczeliny
jest jednorodny i anizotropowy. Oblicza się wydatek szczeliny w zależności od kąta
nachylenia zbocza szczeliny do podłoża. Hydromechaniczny schemat filtracji pokrywa się
tutaj ze schematem Dupuit.
Sergiusz Jurczuk
Rola nawodnień podsiąkowych w zwiększaniu retencji wodnej małych dolin rzecznych
Na niewielkim dolinowym obiekcie melioracyjnym podjęto badania nad proekologicznym
gospodarowaniem wodą, polegającym na regulowaniu odpływu wody przez cały rok i
wykonywaniu nawodnień podsiąkiem stałym w okresie wegetacyjnym. Pozwoliło to na
zwiększenie retencji glebowej, ochronę gleb przed degradacją i wzrost plonów roślinności
łąkowej.
Barbara Sapek, Danuta Kalińska, Piotr Nawalany
Stężenie składników mineralnych w wodach gruntowych użytków zielonych na tle ich
stężenia w opadzie atmosferycznym
Na podstawie badań na terenie długoletnich doświadczeń łąkowych dokonano oceny stężenia
składników mineralnych i ich ładunku wnoszonego na powierzchnie ziemi wraz z mokrym
opadem atmosferycznym, a także stężenia tych składników w płytkich wodach gruntowych.
Ponadto, badano współzależność między składem jonowym mokrego opadu lub
deponowanym ładunkiem tych jonów i ich stężeniem w wodzie gruntowej. Statystycznie
istotna współzależność dla niektórych jonów między dwoma badanymi mediami, wykazana
za pomocą testu Spearmana i w kilku przypadkach stwierdzona regresja liniowa, cechuje się
swoistością. Wymaga ona pogłębienia wiedzy i dalszych badań w zakresie tego problemu.
Dariusz Wojtasik, Magdalena Frąk, Hubert Komorowski
Wpływ kolmatacji na współczynnik filtracji układu grunt-geowłóknina
W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych w
zmodyfikowanym aparacie (rys. 1) zaleconym w normie ASTM D 5101-90. Laboratoryjne
badania przeprowadzono dla nietkanej geowłókniny K-500 (Tab. 1) oraz piasku gliniastego
(Tab. 2). Na rysunkach 2 i 3 pokazano zmiany współczynnika filtracji w układzie
geowłóknina-grunt oraz gruntu dla różnych zewnętrznych gradientów hydraulicznych.
Zmiany współczynnika filtracji układu grunt-geowłóknina spowodowane były przez zjawiska
kolmatacji mechanicznej (rys. 4), biologicznej (rys. 5 i 6) oraz chemicznej.
Dariusz Wojtasik, Zygmunt Krzywosz
Zmiana współczynnika filtracji układu piasek średni-geowłóknina K 500
W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych w
zmodyfikowanym aparacie (rys. 1) zaleconym w normie ASTM D 5101-90. Laboratoryjne
badania przeprowadzono dla nietkanej geowłókniny K-500 (Tab. 1) oraz piasku średniego
(Tab. 2). Na rysunkach 2 i 3 pokazano zmiany współczynnika filtracji układu gruntgeowłóknina oraz gruntu przy różnych zewnętrznych gradientach hydraulicznych. Wyliczono
zależność na podstawie początkowych współczynników filtracji geowłókniny oraz gruntu i
gradientu hydraulicznego, którą przedstawiono w postaci wzoru 8. Graficzną postać
proponowanej zależności przedstawiono w postaci nomogramu na rysunku 4.
Piotr Wichowski
Wykorzystanie kompostowania jako metody utylizacji osadów ściekowych na terenach
niezurbanizowanych
W artykule przedstawiono badania kompostowania odwodnionego osadu ściekowego ze
słomą. Uzyskany kompost nie posiada nadmiernych zawartości metali ciężkich oraz jest
bezpieczny pod względem sanitarnym. Charakteryzuje się wysoką zawartością substancji
nawozowych i może być wykorzystywany w rolnictwie lub do rekultywacji gruntów.
Iwona Klugiewicz
Ocena wpływu preparatu dezynfekującego "Flash" na pracę oczyszczalni z tarczowymi
złożami biologicznymi
W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem różnych dawek środka
dezynfekującego Flash na biodegradację ścieków w oczyszczalni z tarczowymi złożami
biologicznymi.
Anita Chełmicka, Lidia Kiedryńska
Ocena związku między wybranymi jednostkami mętności
Celem pracy było sprawdzenie, czy potocznie przyjmowanie równości jednostek mętności
jest słuszne, oraz próba znalezienia zależności między powszechnie używanymi jednostkami.
Zakres pracy obejmował zbadanie zależności między następującymi jednostkami mętności:
mg /dm3, NTU – nefelometryczne jednostki mętności, FAU – formazynowe jednostki
osłabienia w zakresie od 0 do 25 mg/dm3. Stwierdzono, że nie zachodzi równość pomiędzy
poszczególnymi jednostkami mętności. Na podstawie funkcji powiązujących jednostki NTU i
mg (formazyny)/dm3 przy λ = 860 nm widać, że wartość 1 NTU w przeliczeniu na mg/dm3
daje wartość około 0,7. Z przeprowadzonych badań eksperymentalnych wynika, że nie należy
porównywać jednostek mętności przy zastosowaniu różnych metod pomiarowych, tj. przy
różnych wartościach długości
Wiesława Przewoźniczuk, Małgorzata Kleniewska
Identyfikacja kierunków napływu dwutlenku siarki na teren osiedla akademickiego
SGGW.
W artykule przedstawiono metodę identyfikacji kierunków napływu dwutlenku siarki, opartą
na wykresach kołowych percentyli (50, 60, 70, 80, 90, 95, 98) stężeń dwutlenku siarki,
mierzonych na stacji monitoringu atmosfery Ursynów -SGGW. Przeanalizowano również
dane dotyczące prędkości i kierunku wiatru, zarejestrowane na tej stacji.
Grzegorz Majewski
Zanieczyszczenie powietrza pyłem zawieszonym PM10 na Ursynowie i jego związek z
warunkami meteorologicznymi
W artykule przedstawiono analizę stężenia pyłu zawieszonego PM10 mierzonego na stacji
monitoringu powietrza atmosferycznego Ursynów SGGW z lat 2002-2004. Szczególną uwagę
zwrócono na związek rejestrowanej imisji z warunkami meteorologicznymi.
Eliza Kalbarczyk
Wieloletnia zmienność występowania osadów atmosferycznych na Pomorzu
Celem pracy było określenie czasowej i przestrzennej wieloletniej zmienności występowania
głównych osadów atmosferycznych na obszarze Pomorza. Badania przeprowadzono na
podstawie danych IMGW, obejmujących średnią miesięczną liczbę dni z rosą, sadzią,
szronem i gołoledzią w latach 1971-2000, w 16 stacjach meteorologicznych Pomorza.
Najczęściej występującym osadem na Pomorzu była rosa, notowana przeciętnie przez około
1/3 dni w roku. Największą liczbę dni z rosą stwierdzono w sierpniu, szron najczęściej
występował w grudniu, sadz i gołoledź w styczniu Stwierdzono statystycznie istotny spadek
rocznej liczby dni z rosą na Pomorzu w latach 1971-2000, natomiast nie wystąpił istotny trend
rocznej liczby dni ze szronem, sadzią i gołoledzią. Na obszarze Wybrzeża, a szczególnie w
sąsiedztwie Zatoki Gdańskiej i Zalewu Szczecińskiego osady atmosferyczne występowały
przeciętnie najrzadziej w porównaniu do obszarów położonych w głębi Pomorza.
Mieczysław Połoński , Wojciech Bogusz
Zastosowanie programu Pertmaster Professional +Risk do analiza czasu harmonogramu
robót inżynierskich
W artykule podano podstawowe wiadomości na temat możliwości zastosowania programu
Pertmaster Professional +Risk do budowy harmonogramów sieciowych oraz prowadzenia
analizy czasu. Opisano wymagania systemowe programu, wprowadzanie danych o
czynnościach, sposób definiowania relacji między czynnościami. Podano możliwości
prezentacji harmonogramu w postaci wykresu Gantta i sieci zależności. Opisano edycję
kalendarza przedsięwzięcia i czynności oraz definiowania terminów dyrektywnych.
Zwrócono uwagę na możliwości wykorzystania połączeń czynności typu start to start, i finisz
to finisz oraz wprowadzania opóźnień między czynnościami. W dalszej części opisano sposób
prowadzenia analizy czasu oraz możliwości dokumentowania wyników przeprowadzonych
obliczeń.