شبیه سازی عددی انتقال و پخش آلودگی ناشی از یک منبع آلاینده در بالادست مخزن سد

مخزن سد یکی از مهمترین منابع تأمین کننده آب مناسب برای مصارف گوناگون به شمار میرود. انتقال و پخش آلودگیهای محیطی در مخازن سدها را میتوان با استفاده از مدلهای عددی شبیه سازی کرد. هدف از این تحقیق، شبیه سازی دو بعدی مسئله انتقال غلظت آلودگی به مخازن سدها به کمک تکنیکهای عددی مناسب پیشنهادی در روش حجم محدود است بطوریکه با پیشبینی سیر تحولات غلظت ماده آلاینده در رودخانه مخزن بتوان راهکارهایی را برای جلوگیری از آلوده شدن آب مخزن سد ارائه داد. طرحهای گسسته سازی پیشنهادی در این تحقیق، طرح لئونارد (1979) و طرح دو بعدی ULTIMATE QUICKEST میباشد. درتحقیق حاضر، با انتگرالگیری از معادله دیفرانسیل جزئی حاکم بر پدیده انتقال غلظت ماده آلاینده بر روی حجم کنترل دو بعدی و استفاده از طرحهای گسستهسازی عددی ارائه شده، معادلات گسسته شده گرهی بدست می آیند. نتایج این مرحله باید در یک سیستم معادلات جبری حل شوند. برای حل سریع سیستم سه قطری معادلات گسسته شده در حالت دو بعدی، از الگوریتم ماتریس سه قطری (TDMA) یا الگوریتم توماس به صورت تکرار خط به خط استفاده شده است. پس از تهیه مدل عددی، برای کنترل و بررسی دقت جوابهای بدست آمده از حل عددی، از حلهای تحلیلی موجود در متون مختلف برای معادله حاکم بر پدیده انتقال غلظت آلودگی در حالت دو بعدی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان میدهد که با انتخاب طرحهای مناسب گسستهسازی عددی میتوان ضمن افزایش دقت مدل، خطاهای عددی و نوسانات بوجود آمده را تا حدود زیادی کاهش داد و انطباق بسیار خوبی بین نتایج حاصل از حل عددی و حل تحلیلی ایجاد نمود.

Keywords:

شبیه سازی عددی , انتقال غلظت آلودگی , روش حجم محدود , مدل دو بعدی , خطاهای عددی