Study is focused on the numerical modeling of fly-ash transport in three sands, which was experimentally studied in the laboratory. Sands were packed in glass cylinders with diameter of 5.52 cm and height of 18 cm. Sands were also packed in plastic cylinders with diameter of 30 cm and height of 40 cm. The fly-ash and pulse infiltrations were applied on the top of all cylinders. Visually observed and gravimetrically evaluated fly-ash migration in small cylinders corresponded to fly-ash mobility in large columns detected using the SM400 Kappameter. The HYDRUS-1D code was used to simulate observed fly-ash transport. Parameters of soil hydraulic functions were either obtained using the Tempe cells and the RETC program or estimated using numerical inversion of transient water flow data measured in both types of columns using HYDRUS-1D. Parameters characterizing colloid transport in sands were then estimated from the final fly-ash distribution in sandy columns using attachment/detachment concept in HYDRUS-1D. Fly-ash mobility increased with increasing sand particle sizes, e.g. pore sizes. Particle sizes and pore water velocity influenced the attachment coefficient, which was calculated assuming filtration theory. The same longitudinal dispersivity, sticking efficiency and detachment coefficient sufficiently characterized fly-ash behavior in all sands. and Studie je zaměřena na numerické modelování transportu úletového popílku ve třech píscích, který byl experimentálně studován v laboratoři. Písky byly nahutněny ve skleněných válcích o průměru 5,52 cm a výšce 18 cm. Písky byly také nahutněny v plastových válcích o průměru 30 cm a výšce 40 cm. Na povrchu válců byly aplikovány jednorázové infiltrace vody s popílkem. Migrace úletového popílku pozorovaná vizuálně a zjištěná gravimetricky v malých válcích odpovídala mobilitě úletového popílku detekované Kappametrem SM400 ve velkých válcích. Pozorovaný transport úletového popílku byl simulován programem HYDRUS-1D. Parametry hydraulických funkcí byly získány buď pomocí Tempských cel a programu RETC nebo odhadovány numerickou inverzí transientních data měřených na obou typech válců programem HYDRUS-1D. Parametry charakterizující transport koloidů v píscích byly potom odhadovány z konečné distribuce úletového popílku v písčitých sloupcích užitím konceptu attachment/detachment (připojení/odpojení) v programu HYDRUS-1D. Mobilita úletového popílku se zvyšovala se zvyšující se velikostí písčitých zrn, tj. s velikostí pórů. Velikost zrn a pórová rychlost ovlivnila depoziční (attachment) koeficient, který byl počítán na základě filtrační teorie. Stejné hodnoty podélné disperze, efektivity blokování (sticking efficiency) a mobilizačního (detachement) koeficientu charakterizovaly chování úletového popílku ve všech píscích.
Paper presents the results of numerical modelling of re-suspension of cohesive sediments settled behind spurs and dikes at the end of backwater of Střekov river reservoir. The monitoring of water, sediment and suspended load quality of Czech Elbe between 1991 and 2001 showed a considerable improvement of environment quality in the main channel of Elbe and even in small weir reservoirs along the waterway, but, in the bights of reservoirs of higher weirs, there are layers of sediments containing old pollutants. These are resuspended during catastrophic floods and then transported downstream like suspended load make the water quality worse. Sediments containing dangerous pollutants (mostly heavy metals) in the Czech reach of Elbe river were assessed in Rudiš, 2000. Its re-suspension may be predicted using at least two-dimensional mathematical model of the water flow. Such model must be “open” for imputation of the criterion of re-suspension Rudiš et al., 1999. Using the model FAST 2D (Wenka, Valenta, 1991) together with the data processing program (Valenta, Wenka, 1996), the authors obtained a tool for modelling of behaviour of cohesive sediments during a definite flood. It is to note that Elbe, from its confluence with Vltava (Moldau) river as far as to the state border, was, in the past, equipped by a system of dikes and spurs originally built up for maintenance of navigable depth. These constructions are submerged now by water elevated by weirs constructed afterwards. Behind these submerged dikes and spurs, water flows very slowly at low flow rates and thus sedimentation occurs there. After some time of sediments being at rest, they attain the cohesive properties and the re-suspension requires shear stress the more increasing with time. As a practical example, the locality at the end of the backwater of the reservoir Střekov was chosen for computation of the time procedure of re-suspension of cohesive sediments from the area behind dikes and spurs. A further reason for computation in this locality was in fact that these sediments may be polluted by effluents from Lovosice chemical factory (Lovochemie) and, being re-suspended, may influence the quality of Elbe water as far as to the German reach of Elbe river. and Článek předkládá výsledky numerického modelování resuspendace kohesivních sedimentů, které jsou usazeny za výhony a hrázkami na začátku vzdutí nádrže Střekov. Sledování kvality vody, sedimentů a plavenin v českém Labi v letech 1991 až 2001 ukázalo významný vzestup kvality prostředí v hlavním korytě toku a také v malých zdržích vodní cesty, avšak v zálivech větších zdrží zůstaly vrstvy kohesivních sedimentů obsahující staré zátěže. Ty se dostanou do vznosu působením vysokých rychlostí vody za katastrofálních průtoků, jsou dále unášeny tokem ve formě plavenin a svým obsahem zhoršují kvalitu vody. Sedimenty v Labi obsahující nebezpečné polutanty (jedná se převážně o těžké kovy) byly stanoveny v práci Rudiš, 2000. Jejich resuspendaci je možno předpovídat s použitím nejméně dvourozměrného numerického modelu proudění, který musí být ''otevřený'', aby bylo možno do něho vložit kriteriální vztah pro resuspendaci (Rudiš a kol., 1999). Použitím modelu FAST 2D (Wenka, Valenta, 1991) spolu s programem pro zpracování dat (Valenta, Wenka, 1996) dostali autoři nástroj modelování kohesivních sedimentů při definované povodni. Je třeba poznamenat, že Labe od soutoku s Vltavou až po státní hranici bylo vybaveno systémem podélných hrázek a výhonů vybudovaných pro zajištění plavební hloubky za nízkých průtoků. Tyto konstrukce jsou nyní ponořeny pod hladinou jezů vybudovaných nebo rekonstruovaných později. Za nimi ovšem voda proudí ve srovnání s hlavním korytem velice pomalu, takže tam dochází k sedimentaci. Sedimenty jsou po dobu trvání nízkých průtoků v klidu, nabudou kohesivních vlastností a jejich resuspendace bude vyžadovat s časem stále vyšší hodnoty smykového napětí. Jako praktický případ předpovědi průběhu resuspendace za povodně ve složitých geometriích kombinace hlavního koryta a oboustranného systému hrázek rozdělených příčnými výhony byla vybrána lokalita na začátku vzdutí nádrže Střekov. Dalším důvodem výběru této lokality byl fakt, že se v ní usazují plaveniny z odpadních vod závodu Lovochemie v Lovosicích. Tento sediment může proto obsahovat nebezpečné polutanty a kdyby byl resuspendován, může ve formě plavenin ohrozit kvalitu vody až na německém území.
The focus of this paper is on the analysis of the influence of near-bed turbulence structures with the inclusion of existing coherent structures on the entrainment of saltating particles in a water stream from the Lagrangian perspective. The interactions between turbulence structures and initiation of particles movement is the key for better understanding of the physics of sediment transport and particles behaviour. These aims are addressed by use of a 3D relevant model of spherical saltating particles, in which a special procedure has been designed to produce coherent structures. In this method, the spectra of turbulent kinetic energy, consisting of four ranges, are used to generate the time series of turbulent velocities in the streamwise, vertical and transversal directions. Numerical results suggest that the initiation of sediment movement is strongly correlated to positive streamwise velocity fluctuations and as such, supports earlier laboratory experimental and field observations, showing that the sweeps and outward interactions play a crucial role in the initiation of saltating particles’ movement.
The identification and examination of sources of external loading are important pressure indicators for studying the nutrient balance and eutrophication of water bodies. Focusing on the eastern Gulf of Finland, this paper investigates and decomposes the sources of phosphorus, a limiting factor of eutrophication of the Gulf and its accompanying Neva Bay, and of nitrogen as pressure indicators. The eastern Gulf of Finland’s catchment basin represents Europe’s largest freshwater basin. Both point and non-point sources of pollution, as well as their current and possible withdrawals from the watershed’s nutrient loading, are considered. The investigation identifies poultry plants and animal husbandry enterprises in the coastal watershed as critical contributing sources to eutrophication in the eastern Gulf of Finland. Analyses based on such pressure indicators can help to contribute directly to future policy-making as concerns environmental protection measures and water resources planning in the eastern Gulf of Finland and other regions. and Identifikácia zdrojov externej záťaže živinami je významným indikátorom pre štúdium bilancie živín a eutrofizácie vôd. Tento príspevok prezentuje výsledky výskumu zdrojov fosforu a sodíka východnej časti Fínskeho zálivu a delty rieky Nevy, ako limitujúcich faktorov eutrofizácie. Povodie východnej časti Fínskeho zálivu je najväčším európskym zdrojom sladkej vody. V analýze sú uvažované bodové a plošné zdroje znečistenia a tiež súčasné, ale aj možné odbery vody a znečisťujúcich látok z povodia. Výskumom sa podarilo identifikovať hydinárske farmy a veľkochovy zvierat v pobrežnej zóne povodia ako kritické vzhľadom na eutrofizáciu východnej časti Fínskeho zálivu. Výsledky analýzy môžu priamo prispieť k tvorbe legislatívy týkajúcej sa ochrany životného prostredia a plánovania využitia zdrojov vody vo východnej časti Fínskeho zálivu, ale aj v iných regiónoch.
This contribution presents a proposal of semiempirical method to estimate vertical profiles of nutrients uptake rate by plant roots, based on results of field measurements of soil - plant - atmosphere continuum (SPAC). The transport of chemicals in porous media can be described by convection-dispersion equation, containing sink term, characterising the solute (nutrients) uptake by roots. To determine this sink term was the aim of presented study. The data - necessary for determination of nutrients uptake rate profiles - during plants ontogenesis were acquired by measurement in the field site with maize canopy, near Trnava locality, South Slovakia. The proposed method of vertical profiles of nutrients uptake calculation is based on the estimated direct proportionality between nutrients uptake rate (nitrogen, phosphorus and potassium) and transpiration intensity during ten days time intervals. Shorter time interval is not recommended to be utilised, because estimation errors are comparable to the changes of estimated values of nutrients concentration in plants. A nutrient uptake rates profiles can be determined using the Eq. (9), knowing water uptake rate profiles and the ratio of transpiration flux and particular nutrient uptake rate. The nutrient uptake rate profile calculated by the proposed method can be incorporated into the convection-dispersion equation and is used to model nutrient transport in the soil, taking into account uptake of particular nutrients by plants, during the vegetation period. Comparison of nitrogen uptake rates estimated from field measurements and those, calculated by the presented method shows significant differences in some cases, but seems to be applicable for mathematical modelling of nutrients uptake by plants. and Príspevok obsahuje návrh poloempirickj metódy výpočtu vertikálneho rozdelenia intenzít odberu rozpustených látok (najdôležitejších živín) porastom poľnohospodárskych plodín. Súbor údajov (chodov intenzít transpirácie počas ontogenézy rastlín a sezónnych chodov obsahu vybraných živín v pôde a v rastlinách), umožňujúcich výpočet, bol získaný z výsledkov komplexných meraní charakteristík systému pôda - rastlina - atmosféra (SPAC) v pôde s porastom kukurice v objekte bývalého Výskumného ústavu kukurice v Trnave. Predpokladajúc platnosť zistenej priamej úmernosti medzi intenzitami odberu živín (dusík, fosfor, draslík) rastlinami z pôdy a intenzitou transpirácie porastu, navrhnutá bola metóda výpočtu vertikálneho rozdelenia intenzít odberu rozpustených látok (najdôležitejších živín) porastom poľnohospodárskych plodín. Jej aplikácia umožňuje určenie odberového člena v rov. (1) a riešením tejto rovnice môžeme vypočítať zmeny koncentrácie vybraných živín v pôde, berúc do úvahy ich odber koreňmi rastlín. Odberový člen možno vypočítať pomocou rov. (9), ak poznáme vertikálne rozdelenie intenzít odberu vody koreňmi rastlín a pomer medzi transpiračným tokom a celkovou intenzitou odberu príslušného iónu porastom v danom časovom intervale. Porovnanie celkových intenzít odberu dusíka porastom kukurice, ktoré bolo určené z výsledkov poľných meraní a intenzít, vypočítaných predloženou metódou síce v niektorých prípadoch ukazuje na značné rozdiely (obr. 4), avšak v prvom priblížení je metóda vhodná na modelovanie pohybu žívín v pôde.
The paper deals with the word without and its role in those kinds of collocations in which it has a meaning-carrying function. It is assumed that the meaning of without in the kinds of collocations under scrutiny is context independent in that it can be explicated by a singles cheme: For every ξ,ξ ...ξ holds, that Π(ξ,ξ ...ξ) if not Θ(ξ , ξ ... ξ ), where Π, Θ are propositions or propositional functions (predicates) and ξ , ξ ... ξ are relevant variables, whose range is determined by that following after the word without. The scheme varies with the variable type to which without is applied purely as a certain kind of operator. The concatenations without + expression are, typically, equivalent to more prolix without-free collocations; thus, without is a suitable device for text compression., Příspěvek se zabývá slovem bez a jeho úlohou v těch druzích kolokací, ve kterých má významovou funkci. Předpokládá se, že význam bez v druzích zkoumaných kolokací je nezávislý na kontextu v tom, že může být vysvětlen chémií singlů: Pro každý ξ, ξ ... ξ platí, že Π (ξ, ξ ... ξ ) pokud ne Θ (ξ, ξ ... ξ), kde Π, Θ jsou propozice nebo propoziční funkce (predikáty) a ξ, ξ ... ξ jsou relevantní proměnné, jejichž rozsah je určen následujícím po slovu bez . Tento režim se mění s proměnnou typu, který , aniž by se aplikuje brát jako určitý druh subjektu. Zřetězení bez výrazu + jsou typicky ekvivalentní více prolixubez neomezených kolokací; tak, bez je vhodné zařízení pro kompresi textu., and František Gahér
This work presents an analysis of the analogy between scientific and ethical theories with respect to their testability, explanatory potential and the causal relevance of the entities they postulate. Critics of ethical theories often claim that ethical theories are in fundamental contrast to scientific theories as they cannot be tested by empirical methods. While scientific facts are objective and open to empirical investigation, moral facts are mere expressions of subjective attitudes towards objective facts, and thus fall out of the scope of legitimate, scientific knowledge. We believe that this picture of such a deep contrast between science and ethics is based on a naïve conception of both types of theories. If we accept a more sophisticated view of scientific activity, interesting anal- ogies begin to turn up. This paper attempts to assess critically some of the analogies., Tato práce představuje analýzu analogie mezi vědeckými a etickými teoriemi s ohledem na jejich testovatelnost, vysvětlující potenciál a příčinnou relevanci subjektů, které postulují. Kritici etických teorií často prohlašují, že etické teorie jsou v základním kontrastu k vědeckým teoriím, zatímco oni nemohou být testováni empirickými metodami. Zatímco vědecká fakta jsou objektivní a otevřená empirickému zkoumání, morální fakta jsou pouhým vyjádřením subjektivních postojů k objektivním skutečnostem, a proto nespadají do rozsahu legitimních vědeckých poznatků. Věříme, že tento obraz tak hlubokého kontrastu mezi vědou a etikou je založen na naivní koncepci obou typů teorií. Pokud přijmeme sofistikovanější pohled na vědeckou činnost, začnou se objevovat zajímavé analýzy., and Radim Bělohrad ; Zdeňka Jastrzembská