مدل سازی عددی انتقال آلاینده تحت شرایط نگهداشت موقت در رودخانه و مقایسه آن با حل تحلیلی

شناخت فرایند و چگونگی انتقال پساب و آلاینده ها در رودخانه، برای مدیریت و پیشگیری از آلودگی آبهای سطحی اهمیت دارد. معادله جابه جایی - پراکندگی کلاسیک به عنوان اصلی ترین مدل برای شبیه سازی فرایند انتقال آلاینده، توانایی مدل سازی فرایندهای نگهداشت را ندارد. مواد محلول در هنگام حرکت در طول رودخانه، از جریان اصلی جدا شده و زمانی را در قسمتهایی از رودخانه که سرعت آب در آنها نسبت به جریان اصلی کمتر است و به نام نواحی ماندابی شناخته میشوند، سپری می کنند و پس از آن دوباره با جریان اصلی رودخانه مبادله می شوند. نواحی ماندابی باعث باز شدن توده ابر آلاینده و کوتاه تر شدن قله پروفیل غلظت می شوند. برای شبیه سازی دقیق تر فرایند انتقال آلاینده باید اصلاحاتی در معادله جابه جایی - پراکندگی کلاسیک اعمال کرد و عباراتی برای تاثیر نواحی نگهداشتی مانند نواحی ماندابی به آن اضافه نمود. مدل جابه جایی - پراکندگی اصلاح شده با داشتن پارامتر کمتر و کاربرد آسان تر نسبت به دیگر مدل های ناحیه ماندابی برتری دارد. در این پژوهش، مدل رایانه ای برای معادله جابه جایی - پراکندگی اصلاح شده، مبتنی بر روش خطوط که یک روش حل نیمه تحلیلی بوده، برای جریان ماندگار و تزریق ناگهانی آلاینده ارائه شده است. این مدل با داده های مشاهداتی آزمایش ماده ردیاب در رودخانه میسوری و حل تحلیلی مورد صحت سنجی قرار گرفت. نتایج حاکی از دقت کمتر اما قابل قبول روش خطوط نسبت به حل تحلیلی میباشد با این وجود، انعطاف پذیری و سرعت توسعه بالاتر، می تواند عاملی باشد تا در بسیاری از مطالعات انتقال آلاینده در رودخانه های طبیعی جایگزین مناسبی برای حل تحلیلی باشد.

Keywords:

انتقال آلاینده , معادله جابه جایی - پراکندگی اصلاح شده , حل عددی , ناحیه نگهداشت