Tomasz Gnatowski

Analysis of thermal diffusivity data determined for selected organic topsoil layer

Analysis of thermal diffusivity data determined for selected organic topsoil layer Thermal diffusivity (KT) is a very complex soil property. However, proper estimation of this parameter is very important for the study of thermal processes in the soil. Nevertheless, the thermal diffusivity of peat and organic soils is not well characterized. The purpose of this study was to evaluate different methods for the assessment of the thermal diffusivity of selected organic topsoil layer. The first group of methods included calculation procedures developed from analytical solution of the heat transfer equation. For the determination of thermal diffusivity the distribution of the soil temperature at two depths was required. The second group of methods was based on the classical definition of thermal diffusivity where the quantification of thermal conductivity and heat capacity is required. The measurements and calculations clearly suggest that methods based on the phase equation should be not considered as appropriate methods for thermal diffusivity determination for organic soils. The other methods considered lead to results which were comparable to the experimental KT data. Analiza współczynnika dyfuzyjności termicznej dla wybranego przypowierzchniowego utworu organicznego Współczynnik dyfuzyjności termicznej KT jest kompleksową właściwością fizyczną gleby. Wynika to z faktu, iż parametr ten jest ilorazem współczynnika przewodności termicznej i objętościowej pojemności cieplnej. W glebach organicznych wartości współczynnika KT są słabo rozpoznane. Celem pracy była ocena współczynnika dyfuzyjności termicznej wybranego utworu organicznego przy zastosowaniu różnych metod obliczeniowych i pomiarowych. W grupie metod obliczeniowych zastosowano równania: amplitudy, fazy, arcustangens oraz logarytmiczne. Metody te opracowane zostały na podstawie analitycznego rozwiązania równania przewodnictwa cieplnego. Do opracowania współczynnika KT wymagane są godzinowe wartości temperatur pomierzone na dwóch głębokościach w profilu glebowym. Druga grupa metod związana jest z definicją współczynnika dyfuzyjności termicznej w myśl, której do określenia współczynnika KT konieczna jest znajomość wartości współczynnika przewodności termicznej (λ) i objętościowej pojemności cieplnej (Cv). Do po miaru współczynnika λ zastosowano metodę stanu nieustalonego przy zastosowaniu sondy NSSP Hukseflux, natomiast wartości Cv obliczono przy zastosowaniu formuły empirycznej. Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów i obliczeń można stwierdzić, że równanie fazy ma ograniczone zastosowanie do określania wartości KT w przypowierzchniowych utworach organicznych. Pozostałe cztery analizowane w pracy metody określania współczynnika dyfuzyjności termicznej są porównywalne. Przeprowadzone badania wskazują na przydatność stosowanych metod pomiarowych do oceny współczynnika dyfuzyjności termicznej utworów organicznych. Jednakże konieczne jest przeprowadzenie badań uzupełniających mających na celu zbadanie wpływu temperatur pomierzonych na różnych głębokościach w profilu glebowym na wartości współczynnika dyfuzyjności termicznej.

Bilans wodny zielonego dachu na przykładzie obiektu w dzielnicy Ursynów m.st. Warszawy

Pojęcie zielonego dachu defi niowane jest jako otwarta, porośnięta roślinnością powierzchnia, oddzielona od powierzchni gruntu poprzez budowlę bądź inną konstrukcję inżynieryjną. Zielone dachy mogą być konstruowane pod powierzchnią terenu, na jego poziomie lub ponad nim (Rabiński i in., 2013). Mogą to być konstrukcje wielowarstwowe, a każda z warstw pełni ważną funkcję w całej strukturze. Pierwszą (najniżej położoną) warstwę stanowi hydroizolacja. Na niej położona jest warstwa drenażowa, której zadaniem jest odprowadzenie nadmiaru wody do systemu kanalizacji deszczowej. Nad nią znajduje się warstwa fi ltracyjna chroniąca warstwy znajdujące się poniżej przed przedostawaniem się drobnych frakcji z podłoża pod rośliny (substratu) wraz z wodą opadową. Ostatnią (górną) warstwą jest substrat, którą porasta roślinność (Burszta-Adamiak i in., 2014). Zielone dachy na obszarach zurbanizowanych mają wiele zalet, z których warto wymienić ich pozytywny wpływ na ukształtowanie środowiska przyrodniczego poprzez np. redukcję zanieczyszczeń powietrza. W pewnym stopniu przyczyniają się one również do zwiększania liczebności i różnorodności gatunków roślin oraz stwarzają warunki do zwiększania populacji różnych gatunków owadów i ptaków (Małuszyńska i in., 2014). Z hydrologicznego punktu widzenia powierzchnie nieprzepuszczalne są poważnym problemem na obszarach zurbanizowanych. Wody opadowe zamiast infi ltrować Przegląd Naukowy – Inżynieria i Kształtowanie Środowiska (2017), 26 (1), 66–74 Prz. Nauk. Inż. Kszt. Środ. (2017), 26 (1) Scientifi c Review – Engineering and Environmental Sciences (2017), 26 (1), 66–74 Sci. Rev. Eng. Env. Sci. (2017), 26 (1) http://iks.pn.sggw.pl DOI 10.22630/PNIKS.2017.26.1.06