بهینه سازی و برآورد پارامترهای مدل موج کینماتیک- انتشار برای شبیه سازی عددی جریان ترجیحی آب در خاک

Authors

  • سعید برومند نسب استاد دانشکده مهندسی علوم آب، گروه آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهواز.
  • محمد رضا خالدیان دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان.
  • مصطفی مرادزاده دکترای آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهواز.
  • هادی معاضد استاد دانشکده مهندسی علوم آب، گروه آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهواز.
Abstract:

     به طور کلی جریان های ترجیحی در خاک در خلل و فرج درشت خاک رخ می­دهند. این جریان ها می توانند حجم زیادی از آب به همراه هر نوع آلاینده را در مدت زمان کوتاهی به منابع آب زیر زمینی منتقل کنند. این مساله خود باعث آلودگی منابع آب و خاک خواهد شد و از نظر زیست محیطی و بهداشتی بر زندگی جانداران تأثیر گذار خواهد بود. در این پژوهش نحوه حرکت آب در خلل و فرج درشت خاک با استفاده از یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه بررسی شد. همچنین این حرکت با استفاده از مدل موج کینماتیک- انتشار[1] که یک معادله دیفرانسیل غیر خطی درجه دو می باشد و بهینه کردن ضرایب آن ارزیابی شد. ابتدا ضرایب مدل با استفاده از روش بهینه سازی تراکم ذرات[2]  به­دست آمدند و سپس مدل با استفاده از داده های آزمایشگاهی مربوط به هیدروگراف حاصل از بارندگی و گذار آب از مسیر های ترجیحی مدل فیزیکی که از انتهای ستون خاک برداشت شده بود، مورد صحت سنجی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل عددی به کار رفته تطابق بسیار خوبی با مشاهدات آزمایشگاهی دارد و این تطابق در شدت های کمتر بارندگی بیشتر است. از آنجایی که در این مدل، سازوکار انتشار لحاظ شده است و اثر انتشار با افزایش شدت های ورودی به تدریج از بین می رود، این اثر در سرعت های پایین تر بهتر می تواند در روند پیش بینی بهتر دخالت نماید. به طور کلی این مدل می تواند راهی باشد تا بتوان مقدار و روند پیشروی جریان­های ترجیحی و آلاینده­های همراه آن را پیش­بینی نمود تا در برنامه­ریزی­های مدیریتی محیط زیستی نسبت به اتخاذ تصمیم­های مناسب اقدام کرد. [1] -Kinematic–dispersive wave [2] -Particle swarm optimization

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

استفاده از روش بهینه‌سازی تراکم ذرات در تعیین ضرایب مدل عددی موج کینماتیک- انتشار برای پیش‌بینی جریان ترجیحی آب در خاک

با توجه به حرکت سریع آب و آلاینده از مسیرهای ترجیحی جریان، در این پژوهش از مدل موج کینماتیک- انتشار به­عنوان یکی از راهکارهای مناسب برای شبیه­سازی این حرکت، استفاده شد. این مدل سه ضریب مجهول دارد که با استفاده از روش بهینه­سازی تراکم ذرات تعیین شدند. آزمایش­ها در قالب چهار بارندگی با شدت­های 97/56، 64/107، 01/133 و 71/161 میلی­متر بر ساعت که بر یک ستون خاک می­بارید انجام گرفت و شدت آب خروجی از ...

full text

مدل سازی عددی انتشار موج تنها بر اساس معادلات بوسینسک

موج تنها یک موج ثقلی دوبعدی و غیرخطی است که برای اولین بار توسط جان اسکات راسل[1] در سال 1894 در طی تحقیقات در یک کانال مشاهده گردید و در ابتدا موج انتقالی[2] نامگذاری شد. مدل سازی انتشار موج تنها در یک کانال طویل با عمق ثابت، یک تست مناسب جهت ارزیابی پایداری و میزان دقت به کارگیری ترم‌های پراکندگی و غیرخطی معادله حاکم و تأمین تعادل دینامیکی می‌باشد. در این مطالعه یک مدل عددی مبتنی بر سیستم مع...

full text

توسعه الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچه‌ها به صورت تلفیقی با مدل شبیه سازی عددی برای مدیریت بهینه آبخوان‌های ساحلی

آبخوان‌های ساحلی یکی از منابع حیاتی موجود در مناطق ساحلی می‌باشند. در این مناطق از سطح جهان که اغلب، مناطقی پرجمعیت، صنعتی و پراهمیت هستند، به دلیل فشارهای وارده، امکان بروز چالش‌های زیست محیطی، وجود دارد. از معمول‌ترینِ آنها، می‌تــوان به رخ دادن پــدیده پیشروی آب شور به دلیل برداشت نادرست و بیش از حدِ آب زیرزمینی ساحلی و کاهش کیفیت آن اشاره نمود که محدودیت‌های زیادی را در نحوه بهره‌برداری از آب...

full text

اصلاح مدل انتقال جرم «نرخ معین» برای شبیه سازی عددی فرایند چگالش تماس مستقیم جت بخار در جریان آب

یکی از مدل‌های انتقال جرم در شبیه‌سازی عددی فرایند چگالش تماس مستقیم در پدیده‌ی تزریق بخار در جریان آب، مدل انتقال جرم نرخ معین است. اما این مدل انتقال جرم برای هر شبیه‌سازی نیازمند یک ضریب تجربی منحصر به فرد است. در این پژوهش، با توجه به نتایج موجود از پژوهش‌های تجربی محققین پیشین، با استفاده از شبیه‌سازی عددی پدیده در نرم‌افزار فلوئنت، تأثیر پارامترهای مختلف جریان آب و جریان بخار، شامل عدد ری...

full text

بررسی حرکت آب از مسیرهای ترجیحی خاک با استفاده از مدل توسعه داده شده کینماتیک، انتشار- وان گنوختن: مطالعه با روش بهینه سازی سراسری

چکیدهسابقه و هدف: امروزه مشکل آلودگی آب و خاک یکی از عوامل تهدیدکننده پایداری تولیدات کشاورزی و حیات انسان و سایر موجودات زنده است. همچنین جریان ترجیحی آب و املاح، یکی از فرآیند های معمولی در خاک های اشباع و غیراشباع می باشد که به طور معمول سبب حرکت سریع آلاینده ها و در نتیجه آلودگی آب های زیرزمینی می شود. از این روی مدل های ریاضی به طور گسترده ای در فیزیک خاک و هیدرولوژی برای پیش بینی حرکت جری...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 39  issue 3

pages  73- 84

publication date 2016-10-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023