مدل سازی انتقال آلودگی در آب های زیرزمینی بر پایه مدل جریان المان تحلیلی

پایان نامه
چکیده

با توجه به پیچیدگی فرآیند حرکت آب و انتقال آلودگی در محیط متخلخل، شناخت و پیش بینی دقیق این فرآیند دغدغه تمام هیدروژئولوژیست ها و محققین فعال در این زمینه می باشد. یکی از راه های رسیدن به این مهم، استفاده از مدل های عددی وابسته به شبکه جهت حل معادلات حاکم می باشد. در این مطالعه جهت عبور از محدودیت های شبکه بندی، از روش بدون شبکه المان تحلیلی جهت مدل سازی جریان در حالت پایدار و دو بعدی با استفاده از فرضیات دوپویی-فورشهایمر استفاده شده است. این روش با استفاده از توابع تحلیلی دقیق به مدل سازی جریان می پردازد. متأسفانه در حال حاضر امکان مدل سازی فرآیند انتقال آلودگی به کمک این روش وجود ندارد. به همین منظور و برای حفظ استقلال کل روش از شبکه، از روش هم آیی نقطه ای جهت مدل سازی انتقال آلودگی استفاده شد، این روش با استفاده از پخش یک سری نقاط بر روی دامنه مدل و تولید توابع شکل به حل معادلات حاکم می پردازد. مدل جریان توسعه یافته به روش المان تحلیلی به کمک زبان برنامه نویسی شی گرا پایتون پیاده سازی گردید. جهت صحت سنجی مدل جریان از داده های بخشی از آبخوان های شهر مشهد، دشت نیشابور و دشت آستانه-کوچصفهان استفاده شد. دقت نتایج، ضریب همبستگی 94/0، 9/0 و 88/0 را برای مناطق مورد مطالعه به ترتیب مشخص نمود. همچنین جهت واسنجی مدل های جریان از الگوریتم اجتماع ذرات استفاده شد. در نهایت مدل انتقال آلودگی به روش هم آیی نقطه ای بر پایه جواب های مدل جریان المان تحلیلی توسعه یافت. مدل توسعه یافته با استفاده از بارهای آبی محاسبه شده توسط مدل المان تحلیلی و قانون دارسی، سرعت در هر نقطه از دامنه مدل را کرد. سپس میزان غلظت توسط مدل هم آیی نقطه ای و سرعت های به دست آمده محاسبه شد. جهت ارزیابی مدل پیشنهادی، از داده های کیفی دشت آستانه-کوچصفهان استفاده گردید. بعد از آنالیز حساسیت مدل، بهترین نتایج مدل سازی ضریب همبستگی 88/0 را مشخص نمود.

منابع مشابه

مدل سازی عددی انتقال و پخش آلودگی نفتی در دریا

Nowadays oil spill are one of the most important problem in the humans life. Usually advection and dispersion occur because of chemicals, physicals and biological processes that related by properties of oil and other things. These processes are evaporation, dispersion and so on. When oil spills on the sea, it is extended and made oil slick. Increasing these kinds of events cause developing many...

متن کامل

توسعه کاربرد مدل کنترل پیش بین برای بهبود مدل های شبیه سازی- بهینه سازی در مدیریت سامانه های انتقال آب: مطالعه موردی خط انتقال آب زرینه‌رود به تبریز

این مقاله به بررسی استفاده از روش کنترل پیش‌بین به‌منظور بهبود مدیریت حجم آب ذخیره‌شده در مخازن خطوط انتقال آب می‌پردازد. کنترل پیش‌بین از مدل‌های کنترل مدرن است که به دلیل عملکرد مناسب آن نسبت به تغییرات ناگهانی مدل، در سامانه‌های مهندسی مورد توجه قرار گرفته‌است. از قابلیت‌های اصلی کنترل پیش‌بین، مدل‌سازی پیش‌بین سیستم در تابع بهینه‌سازی است، این ویژگی باعث می‌شود کنترل‌کننده با آگاهی از شرایط...

متن کامل

شبیه¬سازی عددی جریان و انتقال آلودگی در آبهای زیرزمینی مطالعه موردی: آبخوان دشت نهاوند

شبیه­سازی عددی جریان آب­های زیرزمینی به دلیل تخمین پارامترهای هیدرولیکی و هیدرولوژیکی ابزاری مهم برای مدیریت منابع آب آبخوان­ها می­باشد. این تحقیق نتایج حاصل از یک مدل ریاضی شبیه­سازی جریان آب­های زیرزمینی در آبخوان دشت نهاوند واقع در غرب ایران را نشان می­دهد. برای انجام این کار از کد عددی MODFLOW-2000 که در قالب نرم افزار مدل­سازی آب­های زیرزمینی (GMS) قرار گرفته است، استفاده شد. پس از جمع­آور...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی انتقال آلودگی در محیط متخلخل اشباع تحت جریان آب زیرزمینی

امکان ورود گسترده آلاینده‌ها بـه خاک‌های زیرسطحی و منابع آب زیرزمینی، بررسی خصوصیات انتقال آنها را به موضوعی مهم تبدیل نموده است. در تحقیق حاضر، انتقال آلاینده محلول در آب در محیط متخلخل اشباع با استفاده از مدل آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از این مدل آزمایشگاهی، نمودارهایی کاربردی برای تعیین الگوی کلی انتقال آلودگی‌ در خاکهای همگن و ناهمگن لایه‌ای ارائه شده است. برای مدل فیز...

متن کامل

مدل سازی مسائل آب زیرزمینی با صفحه گسترده

صفحه گسترده، ابزاری کاربردی برای حل مسائل جریان پایدار محبوس آب زیرزمینی است. روش کار بسیار ساده است، اما در عین حال بسیاری از شرایط جریان شامل نایکسانی، ناهمگنی، وجود منابع تخلیه و تغذیه و اشکال هندسی پیچیده را در بر می‌گیرد. به علاوه، چون معادلات صفحه گسترده به صورت دستی برنامه نویسی می‌شوند کاربر درک فیزیکی بسیار خوبی از مسأله خواهد داشت، معادلات حاکم برای شرایط جریان ناهمگن و نایکسان ایجاد ...

متن کامل

مدل ریاضی فرایند انتقال آلودگی در سفره های آب زیرزمینی بر اساس روش عددی حجم محدود

آلودگی سفره های آب زیرزمینی از جمله مسایلی است که از اهمیت خاصی برخوردار است. چرا که این منابع از جمله مهمترین منابع تامین آب می باشند. پدیده های پخش و انتشار از مهمترین عواملی هستند که در گسترش آلودگی در سفره های آب زیرزمینی موثر میباشد. مدلهای ریاضی باحل معادلات حاکم بر این پدیده ها، شیوه ای مناسب در شناخت وضعیت سفره در آینده و اتخاذ راهکارهای مناسب جهت پیشگیری از آلودگی آنها میباشد.در این تح...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی کرمان - دانشکده عمران

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023