Stony soils are composed of fractions (rock fragments and fine soil) with different hydrophysical characteristics. Although they are abundant in many catchments, their properties are still not well understood. This article presents basic characteristics (texture, stoniness, saturated hydraulic conductivity, and soil water retention) of stony soils from a mountain catchment located in the highest part of the Carpathian Mountains and summarizes results of water flow modeling through a hypothetical stony soil profile. Numerical simulations indicate the highest vertical outflow from the bottom of the profile in soils without rock fragments under ponding infiltration condition. Simulation of a more realistic case in a mountain catchment, i.e. infiltration of intensive rainfall, shows that when rainfall intensity is lower than the saturated hydraulic conductivity of the stony soil, the highest outflow is predicted in a soil with the highest stoniness and high initial water content of soil matrix. Relatively low available retention capacity in a stony soil profile and consequently higher unsaturated hydraulic conductivity leads to faster movement of the infiltration front during rainfall.
The aim of this study was to test the applicability of a simple scaling methodology for a regional estimation of intensity-duration-frequency (IDF) curves in Slovakia. The analysis is based on the regionalization process of Gaál (2006), which focused on the delineation of homogeneous regions for a regional frequency analysis of precipitation maxima. In order to examine the regionally estimated IDF curves, a region covering the western parts of Slovakia was chosen. The selected region, which encompasses 19 raingauging stations, may be characterized by the dominant influence of Atlantic circulation patterns. Three of the 19 stations belonging to the target region were set aside and flagged as verification stations. The regional dimensionless growth curve of 1-day precipitation maxima in the warm season was derived for the region, and the local T-year quantiles were estimated by the index value method for the stations. At the same time, a regionally averaged scaling exponent was derived using all the stations except for the three verification ones. The local IDF curves at the verification stations were estimated by downscaling the Tyear quantiles of the 1-day precipitation maxima using the regionally averaged scaling exponent. Finally, the IDF curves for these stations were compared with those defined by Šamaj, Valovič (1973). This study is the first step in assessing the applicability of a simple scaling theory for the regional estimation of IDF curves in Slovakia. and Cieľom tejto práce bolo otestovať možnosť použitia metódy jednoduchého škálovania zrážok pri regionálnom odhade návrhových hodnôt zrážkových intenzít na Slovensku. Pre analýzu bolo vybraných 19 zrážkomerných staníc vo vopred vyčlenenom regióne na území západného Slovenska, pričom tri stanice boli separované ako verifikačné stanice. Pre vybraný región sme odvodili bezrozmernú regionálnu čiaru prekročenia jednodenných maximálnych úhrnov zrážok v teplom polroku a následne sme pre verifikačné stanice metódou indexovej hodnoty odhadli lokálne návrhové hodnoty pre rôzne významné doby opakovania T (tzv. T-ročné kvantily). Vo vyčlenenom regióne sme určili priemerný regionálny škálovací koeficient. Návrhové zrážkové intenzity pre tri verifikačné stanice sa stanovili zoškálovaním T-ročných kvantilov jednodenných maximálnych zrážok pomocou regionálneho škálovacieho koeficientu. Určené návrhové hodnoty sme porovnali s výsledkami Šamaja, Valoviča (1973). Štúdia potvrdila možnosť využitia metódy jednoduchého škálovania na regionálny odhad návrhových hodnôt zrážkových intenzít na Slovensku.
The Green-Ampt (GA) model is widely used in hydrologic studies as a simple, physically-based method to estimate infiltration processes. The accuracy of the model for applications under rainfall conditions (as opposed to initially ponded situations) has not been studied extensively. We compared calculated rainfall infiltration results for various soils obtained using existing GA parameterizations with those obtained by solving the Richards equation for variably saturated flow. Results provided an overview of GA model performance evaluated by means of a root-meansquare-error-based objective function across a large region in GA parameter space as compared to the Richards equation, which showed a need for seeking optimal GA parameters. Subsequent analysis enabled the identification of optimal GA parameters that provided a close fit with the Richards equation. The optimal parameters were found to substantially outperform the standard theoretical parameters, thus improving the utility and accuracy of the GA model for infiltration simulations under rainfall conditions. A sensitivity analyses indicated that the optimal parameters may change for some rainfall scenarios, but are relatively stable for high-intensity rainfall events.
The paper deals with a topic of current interest - the problems of blending and simultaneous aeration of liquids. Modeling research making use of a number of blending propellers of different geometry was conducted towards improving the parameters of a dedicated aeration facility which employed an axial impeller - specifically, a propeller having 50 mm in diameter. The energy related parameters of blending were examined experimentally and were confronted with patterns obtained by visualizing the process of agitation of the liquid being aerated. Based on this model research, an optimal option of the 50 mm propeller was established for production purposes. Subsequently, a corresponding propeller having 80 mm in diameter was designed and manufactured based on a confirmed affinity relation of the propeller input power. A laboratory testing facility was used to carry out both qualitative and quantitative comparisons of two alternative designs of the 80 mm propeller, and the basic data required for the selection of a suitable type of propeller were established. and Příspěvek se týká aktuální problematiky míšení a současného provzdušňování kapalin. Pro zlepšení parametrů konkrétního typu provzdušňovacího zařízení s axiálním oběžným kolem - propelerem průměru 50 mm byl proveden modelový výzkum řady mísicích propelerů různého geometrického uspořádání. Experimentálně byly sledovány energetické parametry mísení, které byly konfrontovány se zviditelněnými obrazy s vizualizací procesu míšení provzdušňované kapaliny. Na základě modelového výzkumu byla pro výrobu stanovena optimální varianta propeleru o průměru 50 mm. Na základě ověřeného afinního vztahu příkonu propeleru byl navržen a vyroben odpovídající propeler o průměru 80 mm. Na laboratorním zkušebním zařízení bylo provedeno kvalitativní i kvantitativní porovnání dvou variant propelerů s průměrem 80 mm a byly získány základní údaje pro volbu vhodného typu propeleru pro aerační zařízení.
Optimisation of water treatment conditions with usage of aluminium sulphate and ferric sulphate was made with raw water containing high concentrations of natural aluminium. For optimisation of coagulation conditions here were used the jar tests. The efficiency of aggregation was evaluated with the help of the degree and test of aggregation. In all water samples used, the total aluminium concentration was fractionated into nine forms. The high values of degree of aggregation and high portion of macro-, micro-, and primary particles were attained in optimally treated water samples using both types of coagulants. It contrasts to the portion of nonaggregated particles ranging in optimal treated water only from 3% to 7%. Fractionation of total aluminium proved that the removal efficiency of all Al fractions is very good. and V této práci byly optimalizovány podmínky úpravy vod s přirozeně zvýšeným obsahem hliníku. K optimalizačním testům byla použita sklenicová zkouška. Výsledky byly hodnoceny pomocí testů agregace a stupně agregace. Dále byly u všech vzorků surových i upravených vod provedeny frakcionace celkového hliníku. Výsledky ukázaly, že při optimálních dávkách obou použitých koagulačních činidel je dosahováno vysoké účinnosti agregace. V upravené vodě byly nejvíce zastoupeny mikročástice, makročástice a primární částice hliníku, naopak neagregovaný podíl koagulačního činidla tvořil pouze 3 až 7 %. Při použití obou koagulačních činidel byla zjištěna vysoká účinnost odstranění jednotlivých frakcí hliníku.