استفاده از طرح حافظ گروه تک مرحله ای در انواع مدلسازی انتقال آلودگی در رودخانه

افزایش نگرانی های زیست محیطی در سال های اخیر، توسعه مدل های رایانه ای را که پراکندگی آلاینده ها در سیستم های آب طبیعی را پیش بینی می کنند، به یک ضرورت مطلق تبدیل کرده است. جذابیت اصلی این گونه مدل ها برخلاف مدل های فیزیکی، کم هزینه بودن و سهولت سازگاری با شرایط جدید است. به منظور حل معادله انتقال آلودگی در رودخانه به صورت مستقیم و معکوس از طرح حافظ گروه بهره گرفته شده است. ازآنجاکه شبیه سازی هر چه سریع تر تابع شدت آلاینده بسیار حائز اهمیت است، پیدا کردن روشی که بتواند این مهم را محقق کند از اهمیت زیادی برخوردار است. حل معادله انتقال آلودگی با یک گام زمانی با استفاده از طرح حافظ گروه باعث کاهش زمان محاسبات و صرفه جویی در زمان و هزینه می شود. طرح حافظ گروه به عنوان روشی جهت حل مسائل بسیار پیچیده است. در این پژوهش از این روش برای حل معادله یک بعدی جابه جایی-پراکندگی با ضرایب متغیر، بهره گرفته شده است. اساس این روش، حل سیستم های دینامیکی در گام های زمان مثبت و منفی و به دست آوردن یک معادله کلی جهت حل معادلات دیفرانسیل معمولی به صورت تک مرحله ای است. در این پژوهش سه مثال جهت نشان دادن عملکرد حل تک مرحله ای طرح مستقیم و معکوس حافظ گروه ارائه شده است. ابتدا با استفاده از حل مستقیم مقدار غلظت آلاینده در رودخانه با ضرایب متغیر محاسبه شده است. در گام بعد با دو مثال مختلف با استفاده از طرح معکوس حافظ گروه به شبیه سازی تابع شدت آلاینده در زمان ابتدایی پرداخته می شود و پس از شبیه سازی، دقت حل تک مرحله ای و چند مرحله ای با استفاده از شاخص های آماری مورد ارزیابی قرار می گیرد.

Keywords:

تشخیص منابع آلاینده , حل عددی , روش معکوس , طرح حافظ گروه تک مرحله ای , معادله جابه جایی- پراکندگی