Browsing by Author "Marciniak, Marek. Promotor"
Now showing 1 - 3 of 3
Results Per Page
Sort Options
Item Identyfikacja parametrów filtracyjnych w strefie współdziałania wód powierzchniowych i podziemnych.(2013-05-24) Chudziak, Łukasz; Marciniak, Marek. PromotorWspółdziałanie wód powierzchniowych i podziemnych jest zagadnieniem analizowanym zarówno przez hydrologów jak i hydrogeologów. Mimo to, zmienność czasowa i przestrzenna parametrów hydraulicznych osadów dennych nie została jak dotychczas wystarczająco rozpoznana. W doktoracie opracowano nową metodę i aparaturę do tej metody, która umożliwia bezpośredni pomiar parametrów hydraulicznych osadów dennych zarówno rzek jak i zbiorników wodnych. W badaniach wykorzystano filtrometr, który zaprojektowano i wykonano na podstawie modyfikacji dwóch przyrządów pomiarowych: seepage metera (Lee 1977) oraz infiltrometru dennego (Litwiński 1986). Ponadto, w pomiarach wykorzystano również gradientomierz, który skonstruowano na podstawie koncepcji Lee i Cherry’ego (1978, za Sanders 1998). Filtrometr oraz gradientomierz testowano na specjalnie zaprojektowanym stanowisku laboratoryjnym. Celem badań była kalibracja obu aparatów. Wartości mierzonych parametrów otrzymane na podstawie pomiarów filtrometrem i gradientomierzem, porównano z wartościami wzorcowymi, uzyskanymi z kolumny filtracyjnej. Otrzymane różnice nie przekroczyły 15%. Następnie przyrządy pomiarowe testowano w warunkach terenowych. Badania te wykonano na trzech obiektach testowych: na Zbiorniku Piaski-Szczygliczka w Ostrowie Wielkopolskim, na rzece Parsęcie w okolicach Storkowa oraz na stawach infiltracyjnych na ujęciu wody dla miasta Poznań-Dębina. Pomiary wykonane w rejonie zbiornika Piaski-Szczygliczka w Ostrowie Wielkopolskim, pozwoliły określić warunki stosowalności metody. Stwierdzono, że filtrometr można stosować w rzekach lub zbiornikach wodnych, których głębokość jest większa od 32 cm, w których dnie zalegają osady umożliwiające wbicie klosza na głębokość 20 cm. Istotnym ograniczeniem mogą być: kamieniste dno, korzenie roślin wodnych lub drzew nadbrzeżnych, czy też osady muliste, organiczne, bądź silnie skonsolidowane. W mniejszym stopniu ograniczenia te dotyczą zastosowań w terenie gradientomierza, który łatwiej można wbić w osady denne. Na podstawie badań drenażu wód podziemnych przez wody powierzchniowe, przeprowadzonych w rejonie Storkowa na rzece Parsęcie stwierdzono, że parametry hydrauliczne koryta rzecznego są zmienne w czasie i przestrzeni. Parametry te są zwłaszcza uzależnione od: • pory roku, • lokalizacji punktu pomiarowego w odcinkach rzeki o zróżnicowanych procesach geomorfologicznych (strefa erozji meandra, strefa akumulacji meandra, odcinek prosty), • typu osadów dennych, • lokalnych zakłóceń przepływu wody w rzece, np. głazy, gałęzie, korzenie, ukształtowania doliny rzecznej. W przypadku pomiarów infiltracji przeprowadzonych w stawach 14-A i 14-B na ujęciu wody Poznań-Dębina zauważono, że przepływ jednostkowy, gradient hydrauliczny oraz współczynnik filtracji wykazują znaczny związek z: • typem osadów dennych, • oddaleniem od studni eksploatacyjnych ujęcia, wielkością eksploatacji wód podziemnych w pobliżu stawu. Zaproponowana w pracy metoda pomiarowa pozwala na rozpoznanie natężenia drenażu lub infiltracji przez osady denne. Może to stanowić punkt wyjścia do oceny stopnia rozpulchnienia lub konsolidacji osadów. To z kolei decyduje o intensywności procesów korytowych i brzegowych zachodzących lokalnie w różnych strefach morfologicznych rzeki: w strefie erozji meandra, w strefie akumulacji meandra, czy też na prostych odcinkach rzeki. Matematyczne modelowanie współdziałania wód powierzchniowych i podziemnych wymaga rozpoznania terenowego parametrów hydraulicznych osadów dennych, które trzeba zadeklarować dla każdego bloku obliczeniowego modelu. Rozpoznania parametrów hydraulicznych osadów dennych trzeba zatem dokonać w skali lokalnej. Dotychczas parametry te szacowano na podstawie pomiarów pośrednich np. metodą różnicy przepływu w dwóch przekrojach hydrometrycznych rzeki. Takie rozpoznanie pozwala na określenie uśrednionych wartości parametrów, bez możliwości określenia ich lokalnej zmienności.Item Identyfikacja parametrów podwójnej przepuszczalności hydraulicznej utworów wodonośnych(2012-05-16T08:02:11Z) Wolny, Filip; Marciniak, Marek. Promotor; Kaczmarek, Mariusz. PromotorW trakcie wykonywania testu PARAMEX w terenie zaobserwowano przypadki występowania dwudzielnych krzywych ruchu zwierciadła wody. Opis geologiczny badanych utworów wodonośnych świadczył o istnieniu w ich obrębie podwójnej przepuszczalności hydraulicznej. W pracy przeanalizowano możliwości identyfikacji parametrów tych utworów na podstawie testu PARAMEX. W tym celu skonstruowano model laboratoryjny testu PARAMEX umożliwiający rejestrowanie dwudzielnych krzywych wzniosu wody i opracowano odpowiedni model matematyczny przepływu wody. Obliczano zgodność zarejestrowanych doświadczalnie krzywych wzniosu wody z krzywymi teoretycznymi uzyskanymi na podstawie modelu matematycznego. Ponadto na podstawie krzywej doświadczalnej obliczano zestaw dwóch wartości współczynnika filtracji wykorzystując procedury optymalizacyjne. Wartości obliczone porównywano z wartościami ustalonymi metodą stałogradientową. Przeprowadzone eksperymenty i obliczenia pozwoliły pozytywie ocenić przydatność modelu matematycznego do identyfikacji parametrów podwójnej przepuszczalności hydraulicznej na podstawie testu PARAMEX.Item Uwarunkowania dynamiki spływu powierzchniowego w świetle terenowych badań eksperymentalnych(2024) Czuchaj, Aleksandra; Marciniak, Marek. Promotor; Majewski, Mikołaj. Promotor pomocniczyW warunkach obserwowanych zmian klimatycznych i wzrastającej antropopresji zauważalna jest zwiększona częstotliwość występowania zdarzeń ekstremalnych. Opady atmosferyczne coraz częściej cechują się dużym natężeniem i krótkim czasem trwania. Krótkotrwałe, intensywne opady deszczu stanowią zagrożenie na obszarach zurbanizowanych, gdyż mogą przyczyniać się do generowania powodzi błyskawicznych. Spływ powierzchniowy na skutek intensywnych opadów deszczu może formować się na obszarach zurbanizowanych ze względu na ich znaczne uszczelnienie. Niniejsza praca miała na celu rozpoznanie warunków występowania spływu powierzchniowego i jego dynamikę w zależności od kategorii opadu, typu pokrycia powierzchni terenu oraz początkowych warunków wilgotnościowych gruntu. Pierwszym etapem było rozpoznanie warunków pluwialnych na obszarze badań. Szczególną uwagę poświęcono opadom ekstremalnym na obszarze aglomeracji poznańskiej. Następnie zaprojektowano i wykonano terenowe stanowisko badawcze wraz z symulatorem opadu. Trzecim etapem badań było zaplanowanie i przeprowadzenie serii eksperymentów terenowych, umożliwiających zbadanie dynamiki spływu powierzchniowego podczas zróżnicowanych opadów deszczu. Ostatnim etapem była interpretacja danych pozyskanych w terenie poprzez obliczenie bilansu wodnego stanowiska badawczego w ujęciu objętościowym i procentowym. Opracowano również krzywe dynamiki spływu powierzchniowego, a następnie opisano je za pomocą zestawu zdefiniowanych odpowiednio deskryptorów. In the conditions of observed climate changes and increasing anthropopressure, an increased frequency of extreme events is noticeable. Precipitation is increasingly characterized by high intensity and short duration. Short-term, intense rainfall poses a threat in urbanized areas as it may contribute to generating flash floods. As a result of intense rainfall surface runoff may form in urban areas due to their significant percentage of impermeable landcovers. This research aimed to identify the conditions of surface runoff and its dynamics depending on the rainfall category, type of landcover and initial soil moisture conditions. The first stage was the identification of pluvial conditions in the study area. Particular attention was paid to extreme rainfall in the Poznań agglomeration. Then, a field research station with a rainfall simulator was designed and constructed. The third stage of the research was to plan and conduct a series of field experiments to investigate the dynamics of surface runoff during various rainfall events. The last stage was the interpretation of data obtained in the field by calculating the water balance of the research station in volume and percentage terms. Surface runoff dynamics curves were also developed and then described using a set of appropriately defined descriptors.