محسن دهقانی درمیان
-
ورود آلودگی به سیستم های منابع آب مانند شبکه های توزیع آب شرب شهری در اثر وقوع پدیده مکش، می تواند خسارات جبران ناپذیری به سلامت انسان وارد کند. آگاهی و شناخت از منابع ورود آلاینده و نحوه حرکت آن باعث مدل سازی مناسب این پدیده و انجام یک مدیریت بحران مناسب در زمان نفوذ این آلاینده ها به شبکه می گردد. به منظور شبیه سازی حرکت نیترات در خاک، معادله انتقال-پخش آلودگی خاک در MATLAB کد نویسی گردید. سپس شبکه توزیع آب شرب شهر زاهدان بعنوان منطقه مطالعاتی مدنظر قرار گرفته و نقاط مستعد با غلظت بالای آلاینده در شبکه شناسایی گردیدند. سناریو شبیه سازی 24 ساعته شبکه پس از وقوع دوساعته آلودگی، با استفاده از نرم افزارهای WATERGEMS،EPANET و EPANET-BAM مورد مدل سازی قرار گرفت. دو ابزار کارآمد و مقرون بصرفه زمان ماند و جریان رقیق ساز بمنظور مدیریت کیفی شبکه مورد استفاده واقع شدند. برای شبیه سازی ابزار زمان ماند، شبکه به چهار منطقه نزدیک، میانه، دور و خیلی دور تقسیم گردید. نتایج شبیه سازی حرکت آلاینده در خاک، غلظت غیرمجاز نیترات در مجاورت لوله با مقدار بیش از 50 میلی گرم بر لیتر را نشان داد. نتایج تحلیل کیفی شبکه بیانگر این بود که زمان ماند موردنیاز گره های ناحیه میانه، دور و خیلی دور نسبت به حالت نزدیک به ترتیب بین 33 تا 50، 58 تا 62/5 و 75 درصد کاهش می یابد. در ادامه تاثیر مثبت و کارآمد جریان رقیق ساز به عنوان یک راهکار مدیریت و کنترل کیفی شبکه توزیع به اثبات رسید. مقدار جریان رقیق ساز لازم به منظور بهبود وضعیت کیفی آب شبکه، بین10/6 تا 15/9 درصد دبی پایه لوله محاسبه گردید.
کلید واژگان: آلودگی شبکه آب, جریان رقیق ساز, زمان ماند, مدیریت کیفی شبکهPollution entrance into water resources systems, such as urban drinking water distribution networks, can cause irreparable damage to human health as a result of the suction phenomenon.Awareness and understanding of pollutant sources and transport of contamination process in the water network cause suitable modeling of this phenomenon as well as perform a proper crisis management when the contaminants enter the network. In order to simulate the movement of nitrate in the soil, the nitrate advection-dispersion equation was programmed in MATLAB. Zahedan drinking water distribution network has been considered as the study area and potential points with high concentration of pollutants in the network have been identified. Scenario of 24-hour water network simulation, after two hours of contamination, was tested for water contamination by using WATERGEMS, EPANET and EPANET-BAM software., to manage the network pollution crisis, two tools were proposed including detention time and dilution flow. To calculate detention time, the network was divided into four parts including: near, middle, far and very far. The results demonstrated that nitrate concentration near the pipe is unallowable and greater than 50 mg/l and required detention time to treat the quality of water in the nodes of the middle, far and very far decreased 33 to 50, 58 to 62.5 and 75 percent compared to the near nodes, respectively. Moreover, efficiency and positive performance of dilution flow as a tool for quality management was proved. Required dilution flow to treat the quality water was determined from 10.6 to 15.9% of the base pipe flow.
Keywords: Detention Time, Dilution Flow, Network Quality Management, Water Network Pollution -
رشد جمعیت و گسترش شهرنشینی مهم ترین دلایل افزایش آلودگی در جهان امروز است. ورود آلودگی به شبکه های توزیع آب شرب شهری در اثر وقوع پدیده مکش، می تواند خسارات جبران ناپذیری به سلامت انسان وارد کند. آگاهی و شناخت از منابع ورود آلاینده و نحوه حرکت آن باعث مدل سازی مناسب این پدیده و انجام مدیریت بحران مناسب در زمان نفوذ این آلاینده ها به شبکه می گردد. به منظور شبیه سازی حرکت نیترات در خاک، معادله انتقال-پخش آلودگی خاک در MATLAB کد نویسی گردید. سپس شبکه توزیع شماره 2 آب شرب شهر زاهدان به عنوان منطقه مطالعاتی مدنظر قرارگرفته و نقاط مستعد با غلظت بالای آلاینده در شبکه شناسایی گردیدند. شبیه سازی شبکه در اثر وقوع دوساعته آلودگی، با استفاده از مدل عددی EPANET مورد مدل سازی قرار گرفت. جهت مدیریت کیفی آب در شبکه از دو ابزار تخلیه آب با غلظت غیر مجاز و جریان رقیق ساز بکار گرفته شده و نتایج آن ها در مدیریت بحران مذکور مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج شبیه سازی حرکت آلاینده در خاک، غلظت غیرمجاز نیترات در مجاورت لوله با مقدار بیش از 50 میلی گرم بر لیتر را نشان داد. نتایج به کارگیری ابزار مدیریت کیفی تخلیه آب با غلظت غیرمجاز نشان داد که با قطع نمودن جریان به مدت 1/1 تا 3/1 بازه زمانی تزریق آلودگی به شبکه و همچنین خروج آب به میزان 5 تا 8 درصد دبی پایه لوله، می توان از ورود آلودگی به نقاط دیگر شبکه جلوگیری نمود. علاوه بر این برای اولین بار تاثیر مثبت و کارآمد ابزار جریان رقیق ساز در مدیریت کیفی شبکه آب به اثبات رسید؛ به گونه ای که مقدار جریان رقیق ساز لازم به منظور بهبود وضعیت کیفی شبکه، حدود 16 درصد دبی پایه لوله محاسبه گردید. استفاده از این مقادیر شبیه سازی شده در شرایط مختلف به منظور مدیریت بحران ورود آلاینده به شبکه توزیع آب، امری حیاتی می باشد.کلید واژگان: ابزارهای مدیریت کیفی آب, آلودگی شبکه آب, پدیده مکش, تخلیه آب آلوده, جریان رقیق سازPopulation growth and urbanization are the main reasons for increased pollution nowadays. Pollution entrance into urban drinking water distribution networks, can cause irreparable damage to human health as a result of the suction phenomenon. Awareness and understanding of pollutant sources and the process of contamination transport in the water network leads to advancements in the development of suitable modeling of this phenomenon, as well as, enabling proper crisis management, when the contaminants enter the network. In order to simulate the movement of nitrate in the soil, the nitrate advection-dispersion equation was programmed in MATLAB. The second zone of water distribution network of Zahedan has been considered as the study area and potential points with high concentration of pollutants in the network have been identified. Network simulation, after two hours of contamination, was tested for water contamination by using EPANET software. To manage the network pollution crisis, two water quality management tools were used in the distribution network, including polluted water discharging and dilution flow, then their results were compared in the crisis management. The results of simulating the movement of pollutants in the soil demonstrated that nitrate concentration near the pipe is unallowable and greater than 50 mg/l. The results of discharging of the polluted water showed that by closing pipes from 1.1 to 1.3 of the pollution injection time and also discharging water from 5 to 8% of the base pipe flow can prevent the pollution from entering other parts of the network. Moreover, For the first time, efficiency and positive performance of dilution flow as another tool for quality management of water distribution network was proved. The Required dilution flow to treat the quality of water was determined to be approximately 16% of the base pipe flow. In order to manage the pollution crisis in the water distribution network, it is vital to use these valuable tools in different situations.Keywords: Water Quality Management Tools, Water Network Pollution, Suction Phenomenon, Discharge of polluted water, Dilution Flow
-
به منظور شناسایی آلودگی در سیستم های توزیع آب از سنسورهایی استفاده می شود که علاوه بر تشخیص آلودگی، اطلاعات مفیدی در جهت یافتن منبع آلاینده نیز ارایه می دهند. وجود این اطلاعات برای یافتن راهکار مناسب به منظور مدیریت کیفی شبکه توزیع سودمند است. هدف این پژوهش شناسایی مشخصات چهارگانه منبع آلاینده ورودی به سیستم به وسیله رویکردی شبیه ساز- بهینه ساز با ارایه جانمایی بهینه دو سنسور در شبکه EPANET Example 2 می باشد. مشخصات مدنظر این تحقیق شامل گره ورود آلاینده، مقدار غلظت، زمان و مدت ورود آلاینده به شبکه مذکور می باشد. نرم افزار EPANET به عنوان شبیه ساز و الگوریتم ژنتیک به عنوان بهینه ساز در جهت رسیدن به اهداف مذکور با یکدیگر ادغام شدند. بدین منظور ابتدا تعداد ده آلودگی مختلف به صورت تصادفی تولید شدند سپس در ادامه به یافتن بهترین مکان برای نصب سنسورها در شبکه مذکور با هدف شناسایی مشخصات منبع آلودگی پرداخته شد. چهارده محل مختلف با احتمال تشخیص 90 درصد مستعد قرارگیری سنسورها بودند لذا از بین مکان های مستعد، گره هایی که قادر به شناسایی آلودگی در کم ترین زمان ممکن بودند، انتخاب شدند. نتایج نشان داد که با نصب سنسورها در دو گره شماره 15 و 27 شبکه بنچ مارک، علاوه بر دست یابی به بیشترین احتمال تشخیص با مقدار 90 درصد، کمترین زمان شناسایی آلودگی در شبکه به اندازه 58 دقیقه نیز به ثبت رسید.
کلید واژگان: آلودگی شبکه آب, زمان تشخیص آلودگی, سنسور شناسایی آلاینده, مدل EPANETIn order to detect pollutants in water distribution systems, sensors are used which, in addition to detecting pollution, also provide useful information to identify the source of pollutants. This information is useful for finding a suitable solution for quality management of the distribution network. The purpose of this study is to determine four characteristics of the pollution source to the system by a simulator-optimizer approach with optimally allocating two sensors in EPANET Example 2. These characteristics are: the contaminant injection node, injection mass rate, injection starting time and injection duration time. EPANET and genetic algorithm were linked as the simulator and optimizer tools to achieve these goals, simultaneously. For this purpose, first ten different pollution events were generated randomly, then the best place to install sensors in the network for identifying the source of pollution was found. Moreover, the shortest time of detection was selected among fourteen different combinations with a contamination source identification likelihood equal to 90%. The results showed that by placing sensors in two nodes 15 and 27 of the benchmark problem, the highest contamination source identification likelihood equal to 90% and the minimum detection time equal to 58 minutes were achieved.
Keywords: Detection time, EPANET, Pollution detection sensor, Water network pollution -
مجله اکو هیدرولوژی، سال هفتم شماره 4 (زمستان 1399)، صص 1033 -1045
سیستم های توزیع آب شهری، بخش بزرگی از زیرساختهای شهری را تشکیل میدهند. آگاهی و شناخت از منابع ورود آلاینده و چگونگی حرکت آن، سبب مدلسازی و انجام یک مدیریت بحران مناسب هنگام نفوذ این آلاینده ها به شبکه میشود. در این تحقیق به منظور شبیه سازی حرکت نیترات در خاک، معادله انتقال-پخش آلودگی خاک در MATLAB کدنویسی شد. سپس، شبکه توزیع شماره 2، آب شرب شهر زاهدان به عنوان منطقه مطالعاتی مد نظر قرار گرفت و نقاط مستعد با غلظت زیاد آلاینده در شبکه شناسایی شد. شبیه سازی شبکه بر اثر وقوع دوساعته آلودگی، با استفاده از اتصال مدل عددی EPANET و نرمافزار MATLAB مدلسازی شد. به منظور مدیریت کیفی شبکه، دو ابزار کارآمد و به صرفه زمان ماند و جریان رقیقساز معرفی شده و در کنار ابزار تخلیه آب آلوده، استفاده شدند. نتایج به کارگیری ابزار مدیریت کیفی تخلیه آب با غلظت غیرمجاز نشان داد با قطع کردن جریان به مدت 25/1 تا 4/2 بازه زمانی تزریق آلودگی به شبکه و همچنین، خروج آب به میزان 5 درصد دبی پایه لوله، میتوان از ورود آلودگی به نقاط دیگر شبکه جلوگیری کرد. برای شبیهسازی ابزار زمان ماند، شبکه به چهار منطقه نزدیک، میانه، دور و خیلی دور تقسیم شد. نتایج تحلیل کیفی شبکه بیان می کرد که زمان ماند مورد نیاز گره های ناحیه میانه، دور و خیلی دور نسبت به حالت نزدیک به ترتیب بین 25 تا 30، 50 و 67 تا 75 درصد کاهش مییابد. در ادامه، تاثیر مثبت و کارآمد جریان رقیقساز به عنوان یک راهکار مدیریت و کنترل کیفی شبکه توزیع به اثبات رسید. مقدار جریان رقیقساز لازم به منظور بهبود وضعیت کیفی آب شبکه، حدود 20 درصد دبی پایه لوله محاسبه شد.
کلید واژگان: آلودگی شبکه آب, ابزارهای مدیریت کیفی آب, پدیده مکش, تخلیه آب آلوده, جریان رقیقساز, زمان ماندUrban water distribution systems constitute a large part of urban infrastructure. Awareness and understanding of pollutant sources and transport of contamination process in the water network cause suitable modeling of this phenomenon in the water network as well as perform a proper crisis management when the contaminants enter the network. In order to simulate the movement of nitrate in the soil, the nitrate advection-dispersion equation was programmed in MATLAB in this research. The second water distribution network of Zahedan has been considered as the study area and potential points with high concentration of pollutants in the network have been identified. Network simulation, after two hours of contamination, was tested for water contamination by linking EPANET and MATLAB software. to manage the network pollution crisis, two tools were proposed including detention time and dilution flow and were used along with polluted water discharging. The results of discharging of the polluted water showed that by closing pipes from 1.25 to 2.4 of the pollution injection time and also discharging water at a rate of 5% of the base pipe flow can prevent the entering of the pollution to other parts of the network. To calculate detention time, the network was divided into four parts including: near, middle, far and very far. The results of the qualitative analysis of the network indicated that required detention time to treat the quality of water in the nodes of the middle, far and very far decreased 25 to 30, 50 and 67 to 75 percent compared to the near nodes, respectively. Moreover, efficiency and positive performance of dilution flow as a tool for quality management and control of water distribution network, was proved. Required dilution flow to treat the quality of water was determined to be nearly 20% of the base pipe flow.
Keywords: Water Quality Management Tools, Water Network Pollution, Suction Phenomenon, Discharge of polluted water, Dilution Flow, Detention Time -
مجله مخاطرات محیط طبیعی، پیاپی 22 (زمستان 1398)، صص 123 -144
بروز عواملی مانند کاهش نزولات جوی، رشد جمعیت و پیشرفت صنعت اهمیت توجه به مدیریت صحیح کیفی منابع آب را دوچندان کرده است. منابع ورود آلاینده به رودخانه ها از منظرهای مختلفی تقسیم بندی می شوند. در این تحقیق مدیریت آلاینده های کنترل پذیر و غیرقابل کنترل مدنظر قرار گرفته شد. برای مدیریت وکنترل خسارات ناشی از هریک از انواع این آلاینده ها از ابزار کیفی مشخصی استفاده گردید. ظرفیت جذب در هنگام ورود آلودگی قابل کنترل و جریان رقیق ساز ابزار پیشنهادی این تحقیق برای مدیریت آلودگی غیرقابل کنترل می باشد. برای تحلیل و محاسبه ابزارهای کیفی مذکور از فرایند شبیه سازی بوسیله حل تحلیلی معادله انتقال-پخش آلودگی استفاده شد. منطقه مطالعاتی درنظر گرفته شده در این تحقیق یک منطقه با مشخصات مشخص می باشد که توسط پژوهش های پیشین بسیاری مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای متوسط مساحت غلظت غیرمجاز (¯(c_a))، مسافت آسیب دیده (X) و زمان تماس غلظت غیرمجاز آلودگی با رودخانه (T) بعنوان شاخص های تاثیرگذار در محاسبه ابزارهای کیفی، در هر حلقه فرایند شبیه سازی محاسبه شدند. نتایج نشان داد که تغییرات 1/94 درصدی در دبی سیستم رودخانه-مخزن باعث 3/99 درصد تغییر در مقدار ظرفیت جذب محاسبه شده، می گردد. همچنین نتایج نشان می دهد با بکارگیری جریان رقیق ساز مناسب، مقادیر 10 و 20 تن آلاینده ناگهانی ورودی به مقادیر غلظت مجاز 5/0 و 1 میلی گرم بر لیتر در طول رودخانه رسیدند. در این فرایند مقادیر پارامترهای حیاتی کیفی رودخانه شامل (c_a) ، X و T، به ترتیب تغییرات 6/96، 2/92 و 7/53 درصدی را نشان دادند.
کلید واژگان: مدیریت کیفی آب, کنترل آلودگی ناگهانی, ظرفیت جذب, جریان رقیق ساز, مدل شبیه سازی کیفیOccurrence of factors such as decreasing atmospheric precipitation, population growth and industry progress has increased the importance of paying attention to the proper quality management of water resources. Pollution sources are categorized in different aspects. In this research, controllable and uncontrollable pollutant management is considered. To manage and control the damages caused by each of these types of pollutants, a certain qualitative tool is employed. Assimilation capacity is suggested when the pollution source is controllable and dilution flow is the proposed tool of this investigation to uncontrollable pollution management. To analyze and calculate the above mentioned qualitative tools, the simulation process is used by analytical solution of the advection-diffusion equation. The case study considered in this research is an area with specific characteristics, which has been investigated by many previous researches. Efficient indices in determination of qualitative tools including mean area of unallowable concentration (¯(c_a)), affected distance (X) and duration of unallowable pollution concentration contact with river (T) were calculated in each simulation process loop. The results demonstrated that 94.1% variation of river-reservoir flow discharge can change the assimilation capacity up to 99.3%. Moreover, by applying a suitable dilution flow, 10 and 20 tons of sudden contaminants arrived at the permitted concentrations of 0.5 and 1 mg / l over the river. In this process, values of the crucial quality parameters of the river ((c_a) ، X و T) change up to 96.6%, 92.2% and 53.7%, respectively.
Keywords: Water quality management, Abrupt pollution control, Assimilation capacity, Dilution flow, Quality simulation model -
مجله اکو هیدرولوژی، سال پنجم شماره 3 (پاییز 1397)، صص 1017 -1035حفر بیرویه چاههای عمیق، سبب افت سطح آب زیرزمینی و مسائل ناشی از آن شده است که مهمترین آن نابودی پوشش گیاهی دشتها است که آب مورد نیاز خود را از رطوبت موجود در زمین میگیرند. هدف از تحقیق حاضر، تجزیه و تحلیل کاهش رطوبت خاک سطحی و منبع تولید گردوغبار در حوضه هامون- هیرمند از استان سیستان و بلوچستان است. به منظور رسیدن به این اهداف، از نرمافزار WEAP برای شبیهسازی افت جریان زیرسطحی استفاده شده و سپس با اعمال سناریوهای مدیریتی منابع آب، مقدار افت جریان زیرسطحی تا سال 2031 شبیهسازی شد. با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی بهترین گزینه از بین سناریوها انتخاب شد. منطقه مطالعه شده تحت این سناریو در پایان سال هدف، 29 سانتیمتر افت جریان زیرسطحی دارد و مقدار کل نیاز تامین نشده برای معیارهای مختلف همچون شرب، کشاورزی و زیست محیطی برابر 83/1804 میلیون مترمکعب است. سرعت باد در منطقه مطالعه شده بیش از سرعت آستانه حرکت ذرات است (بیش از 400 سانتی متر بر ثانیه)، بنابراین منطقه توان تولید گردوغبار دارد. برای تجزیه و تحلیل کاهش رطوبت خاک سطحی از مدل HYDRUS-1D در مقاله حاضر استفاده شده است و نتایج به دست آمده نشان از کاهش مقدار رطوبت خاک در هر سال دارد. درضمن، ارتباط بین افت جریان زیرسطحی و کاهش مقدار رطوبت خاک در تولید گردوغبار بررسی شد و این نتیجه به دست آمد که کاهش رطوبت خاک سطحی ارتباط نزدیکی با افت جریان زیرسطحی به اندازه حداکثر 83/93 سانتی متر و همچنین توان تولید گردوغبار متناسب با آن را دارد.کلید واژگان: افت سطح آب زیرزمینی, حوضه هامون هیرمند, رطوبت خاک, گردوغبارThe purpose of this research is to analyze the decrease of surface moisture and source of dusts in Hamoon-Hirmand Basin of Sistan and Baluchestan province. In order to achieve the objectives of this paper, WEAP software was used to simulate subsurface flow drops and then, by applying water resource management scenarios, the subsurface flow loss rate was simulated by 2031. Using the hierarchical analysis method, the best option among the scenarios was selected and the area under study under this scenario at the end of the year is 29 cm below the subsurface flow rate and the total unsecured amount for various criteria such as drinking, agriculture And the environment is equal to 804.183 million cubic meters. The wind speed in the study area is greater than the velocity threshold of the particles (more than 400 cm / s), so the area is capable of producing dust. The HYDRYS-1D model has been used to analyze the soil moisture content reduction in this paper. The obtained results indicate a decrease in soil moisture content in each year. It was concluded that the reduction of soil moisture content is closely related to the subsurface flow rate and the potential for dustKeywords: Groundwater Head Loss, Soil moisture, dust, Hamoon Hirmand Basin
-
سابقه وهدفبا توجه به کمی نزولات جوی و ذخیره آبی در سطح کشور، مطالعه رفتار آلودگی آب بسیار اهمیت دارد. جهت مطالعه این پدیده از معادله انتقال- پخش آلودگی درجریان های یک بعدی استفاده می شود. دو نوع روش شامل روش تحلیلی و روش عددی برای حل این معادله وجود دارد که در سال های اخیر با پیشرفت سیستم های کامپیوتری خطاهای روش های عددی برای پیش بینی هرچه بهتر واقعیت به حداقل رسیده است. بعضی محققین روش دو بعدی عددی برای انتقال آلودگی ارائه کردند و آن را با نتایج یک مدل آزمایشگاهی صحت سنجی کردند. در برخی تحقیقات از روش کوئیک برای حل عددی معادله انتقال استفاده کردند و دریافتند که این روش تطابق خوبی با داده های آزمایشگاهی دارد و همچنین نتیجه گرفتند که روش های تحلیلی یک ابزار نسبتا مطمئن برای ارزیابی سایر روش های شبیه سازی و پیش بینی حرکت آلودگی در منابع آب سطحی می باشند. در نهایت در تعدادی از مطالعات، پیرامون قیود همگرایی برای روش های عددی مختلف حل معادله انتقال بحث شد که مقدار این قید در حداکثر حالت خود، عدد کورانت بین صفر و یک می باشد و اگر این مقدار بیش از یک شود، نتایج روش واگرا می-شود. هدف این پژوهش ارائه یک تابع انتقال آلودگی است که بتواند با حفظ ویژگی های مثبت روش های پیشین، قیود واگرایی موجود را اصلاح کند.مواد و روش هادر این مقاله یک مطالعه موردی فرضی که داده های آن در رنج داده های واقعی است، انتخاب شد و ابتدا بروش تحلیلی و سپس به سایر روش های عددی موجود شامل لاکس، فروم، کوییک و سایر توابع حالت درجه سه و چهار در برنامه متلب، کد نویسی شد. از روش حل تحلیلی به عنوان معیار صحت سنجی استفاده شد. از نرم افزار MAPLE نیز برای انجام محاسبات ریاضی تابع انتقال جدید پیشنهادی(تابع نمایی ساده) استفاده شد.یافته هانتایج نشان داد روش عددی کوییک و سایر روش های عددی ذکر شده فقط هنگامی همگرا می شوند و دارای جواب هستند که عدد کورانت در آن ها کمتر از یک باشد که این امر باعث محدودیت هایی در انتخاب طول گام مکانی و زمانی می شود. به همین دلیل برای رفع این مشکل یک تابع انتقال جدید به نام تابع نمایی ساده برای انتقال آلودگی در آب های کم عمق پیشنهاد شد. چراکه، اولا این تابع در اعداد کورانت کمتر از یک، جوابی مشابه روش تحلیلی و روش عددی مرسوم و برتر کوئیک دارد و ثانیا معیار همگرایی عدد کورانت را از عدد یک تا عدد دو افزایش می دهد.نتیجه گیریتابع انتقال جدید بنام تابع نمایی ساده که در این تحقیق پیشنهاد و ارائه شد، تابعی مناسب برای انجام فرایند انتقال آلودگی می باشد که علاوه بر تطابق با روش تحلیلی و روش های عددی گذشته، معیار همگرایی این روش ها را اصلاح کرده و بهبود می بخشد.کلید واژگان: معادله انتقال - پخش, روش های عددی, روش تحلیلی, روش کوئیک, تابع نمایی سادهBackground And ObjectivesAccording to the low rainfall and the water resources in the country, investigation of the pollution behavior in water is very important. To Study on this phenomena, advection-diffusion equation in one-dimensional flow is used. Analytical solution and numerical solution can be used to solve this equation. The residual of numerical methods are decreased using computer simulation in recent years. Some researcher investigated a higher order numerical scheme for scalar transport. The computational principles of a numerical scheme for the solution of the two-dimensional scalar transport equation were presented in their study. They evaluated their model applicability in several examples involving tracer releases in to channel flows.
Some authors investigated on the modeling of solute transport using quick scheme. The scheme is shown to yield high accuracy in comparison with the more conventional second-order central-difference representation. A specified pollutant transport simulated in the river environments and compared with the numerical solutions. Hoffmann and Chiang as a part of their book entitled Computational Fluid Dynamics, discussed on the convergence constraints of the different numerical methods of pollution transport. He concluded that the maximum amount of this constraint is the state that the courant number is between 0 and 1. The objective of this research is to introduce the transport function that by maintaining positive characteristics of previous methods, modify existing divergence constraints.Materials And MethodsIn this paper a hypothetical case study in the real range is selected and is solved with different numerical solution like Lax, Fromm, Quick and etc. The analytical solution is chosen for the verification. The MAPLE software were used to do the computation of the new proposed advective transport function (Simple Exponential Function).ResultsThe results showed that the Quick method is shown the best agreement with the analytical solution and also the numerical solutions converge only when the courant number is less than 1. This makes constraints for the solution, time and distance interval selection. A new Simple exponential function in one dimensional pollutant transport of shallow water is proposed to eliminate this constraint. The calculated values of this new proposed function is in good agreement with the analytical and Quick method and also the courant number can be increase to 2 with the application of this function.ConclusionThe new advective transport function entitled simple exponential function that proposed and presented in this investigation, is a suitable function for pollutant transport. This new advective transport function is in good agreement with the analytical and Quick method and also the courant number can be increase to 2 with the application of this function.Keywords: Advection, Diffusion Equation, Numerical Methods, Analytical Method, Quick Method, Simple Exponential Function
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.