Koncepcja pomiarów zmian retencji i odpływu na stacji monitoringowej Tuczno

• Autorzy: Krysztofiak-Kaniewska A. , Miler A. T.

Warianty tytułu

EN

Conception of retention and drain changes measurement in the Tuczno monitoring site

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powierzchnia poddana analizom położona jest w północno-zachodniej części Polski na terenie województwa zachodniopomorskiego. Badania zlokalizowano w bliskim sąsiedztwie meteorologicznej stacji badawczej zarządzanej przez Katedrę Meteorologii UP w Poznaniu. Obszar znajduje się na terenie otuliny Drawieńskiego Parku Narodowego. Standardowe badania stosunków wodnych w lasach bazują na schemacie zlewniowym, który w zasadzie uniemożliwia oceny quasipunktowe (w oddziałach, czy pododdziałach leśnych). Dlatego do obliczania profilowego odpływu i zmian retencji zaproponowano pomiary stanów wód gruntowych w transektach spływowych oraz oznaczanie uwilgotnienia w strefie aeracji metodą TDR. Reflektometria Czasowo-Domenowa (TDR) stała się znaną i użyteczną metodą dla pomiarów zawartości wody w glebie i wielkości przewodności elektrycznej w latach 80-tych ubiegłego wieku poprzez opublikowanie serii artykułów Toppy, Daltona i innych. Reflektometria Czasowo-Domenowa (TDR) jest wysoce dokładną i dostosowaną do pomiarów automatycznnych metodą dla określania zawartości wody i przewodności elektrycznej. Zawartość wody jest wnioskowana na podstawie przenikalności dielektrycznej ośrodka, podczas gdy przewodność elektryczna jest wnioskowana na podstawie tłumienia sygnału TDR. Mieszane modele empiryczne i dielektryczne są używane dla ustalania relacji zawartość wody a przenikalność dielektryczna. Glina i materia organiczna wiążą znaczne ilości wody, tak że mierzona wielkość stałej dielektrycznej jest zmniejszana i zależności z całkowitą zawartością wody wymagają odrębnych kalibracji. W metodzie TDR przenikalność dielektryczna ośrodka (np. gleby) wyliczana jest na podstawie pomiaru prędkości propagacji impulsu elektromagnetycznego wzdłuż falowodu utworzonego z elektrod przewodzących prąd elektryczny, tworzących sondę pomiarową umieszczoną w badanym ośrodku. Przenikalność dielektryczna warunkuje prędkość propagacji w takim falowodzie. Zatem na podsta wie pomiaru prędkości propagacji impulsu elektromagnetycznego można ocenić wilgotność ośrodka.

EN

The area subjected to analysis is located in the north-west part of Poland in Pomerania province. The study is located in the vicinity of meteorological research station managed by the Department of Meteorology, University of Life Sciences in Poznań. The area is located within the buffer zone of Drawieński National Park. Standard tests of the water conditions in forests based on river basin schema, which basically makes evaluation the quasi-point impossible (in units or subunits of forest). Therefore, to calculate the profile drainage and retention changes proposed measurements of groundwater levels in the trailing transects and marking moisture in the aeration zone using TDR method. Time domain reflectometry (TDR) became known as a useful method for soil water content and bulk electrical conductivity measurement in the 1980s through the publication of a series of papers by Topp, Dalton and others. Time domain reflectometry (TDR) is a highly accurate and automatable method for determination of porous media water content and electrical conductivity. Water content is inferred from the dielectric permittivity of the medium, whereas electrical conductivity is inferred from TDR signal attenuation. Empirical and dielectric mixing models are used to relate water content to measured dielectric permittivity. Clay and organic matter bind substantial amounts of water, such that measured bulk dielectric constant is reduced and the relationship with total water content requires individual calibration. The TDR method dielectric medium (eg. soil) is calculated by measuring the speed of propagation of electromagnetic pulse along a waveguide formed by electrically conductive electrodes, forming a probe placed in the test center. Permittivity determines the speed of propagation in the waveguide. Thus, by measuring the propagation speed of the electromagnetic pulse humidity medium can be estimated.

Słowa kluczowe

PL

lasy; Puszcza Drawska; wilgotnosc gleby; strefa aeracji; retencja wodna; wody gruntowe; odplyw wody; pomiary hydrometryczne; metoda TDR

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2013
• Numer: 3/II
• Opis fizyczny: s.59-69,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Krysztofiak-Kaniewska A.

• Katedra Inżynierii Leśnej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Mazowiecka 41, 60-623 Poznań

autor

Miler A. T.

• Katedra Inżynierii Leśnej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Mazowiecka 41, 60-623 Poznań

Bibliografia

• Chojnicki B. H., Urbaniak M., Danielewska A., Strzeliński P., Olejnik J. (2009). Pomiary wymiany dwutlenku węgla oraz biomasy w ekosystemach leśnych – stacja naukowa w Tucznie. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej R.11, Zeszyt 2 (21), 247-256.
• Evett S.R. (2003). Soil Water Measurement by Time Domain Reflectometry. [In] Encyclopedia of Water Science, Dekker M.
• Jones S.B., Wraith J.M., Or D. (2002). Time domain reflectometry measurement principles and applications. Hydrological Processes.16, 141–153.
• Kondracki J. (2001). Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Kowalik P., Miler A. (1979). Teoria ruchu wody glebowej. Archiwum Hydrotechniki. Tom XXVI, Zesz. 4, 619-637.
• Leciejewski P. (2009). Wykorzystanie metody TDR do ciągłego pomiaru zmian warunków wilgotnościowych i termicznych w profilu glebowym. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej. R. 11, Zesz. 2 (21), 235-246.
• Lorenc H. (Red.) (2005). Atlas klimatu Polski. IMGW Warszawa.
• Łobzowski A., Opęchowski A., Szkolnikowski W. (2008). Wilgotność materiałów stałych, sypkich i gleby. POMIAR, Wyd. Wag-Tech, nr 4.
• Miler A.T., Krysztofiak-Kaniewska A. (2012). Sprawozdanie z realizacji badań hydrologicznych. [w] Olejnik J. Oszacowanie strumieni netto dwutlenku węgla wymienianymi pomiędzy ekosystemem leśnym na gruntach porolnych a atmosferą z wykorzystaniem spektroskopowych i numerycznych metod pomiarowych (umowa OR-2717/27/11 z DGLP) (maszynopis).
• Miler A.T. (2013). Kompleksowa metodyka oceny stosunków wodnych w lasach (dla oceny możliwości realizacji małej retencji wodnej na przykładzie małej zlewni leśnej Pojezierza Krajeńskiego). Wyd. Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu (w druku).
• Suliński J. (1993). Modelowanie bilansu wodnego w wymianie między atmosferą, drzewostanem i gruntem przy użyciu kryteriów ekologicznych. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, rozpór hab. nr 179.
• Suliński J. (2011). Zarys problematyki monitoringu hydrologicznego w lasach polskich. Postępy Techniki w Leśnictwie, nr 115.
• Trampler T., Kliczkowska A., Dmyterko E., Sierpińska A. (1990). Regionalizacja przyrodniczoleśna na podstawach ekologiczno-fizjograficznych. PWRiL Warszawa.
• Schlumberger Water Services http://www.swstechnology.com [dostęp 06.02.2013] Campbell Scientific http://www.campbellsci.com [dostęp 06.02.2013]