نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس

3 استاد گروه سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

     برای شبیه‌سازی دقیق‌تر انتقال آلاینده در رودخانه‌های طبیعی باید اصلاحاتی در معادله کلاسیک جا‌به‌جایی-پراکندگی انجام و عبارت‌هایی برای لحاظ تأثیر نواحی نگهداشت موقت به آن اضافه شوند. در این تحقیق مدلی جدید و جامع با تلفیق الگوهای عددی با درجه دقت بالاتر(روش کوئیک) برای حل معادله جابه‌جایی پراکندگی با لحاظ نواحی نگهداشت موقت در رودخانه‌ها با مقطع نامنظم تحت رژیم جریان غیر ماندگار ارائه گردیده است. مدل با استفاده از راه‌‌حل‌ تحلیلی، مثال فرضی و داده‌های واقعی مورد صحت‌سنجی قرار گرفت و نتایج حاکی از دقت مطلوب مدل در شبیه‌سازی انتقال آلاینده در شرایط مذکور بود. با اجرای مدل برای حالت جابه‌جایی خالص و مقایسه نتایج حاصل با نتایج دو الگوی عددی دیگر که از روش مشتق‌گیری مرکزی برای گسسته‌سازی مکانی معادلهها استفاده می‌کردند، توانایی مدل در شبیه‌سازی دقیق‌تر این حالت هم نشان داده ‌شد. نتایج نشان داد که مدل ارائه‌شده، مدلی جامع و کاربردی است و می‌تواند در بسیاری از مطالعات انتقال ماده حل‌شده در نهرها و رودخانه‌های طبیعی جایگزین مدل‌های فعلی شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Numerical Solution to Advection-Dispersion Equation with Transient Storage Zones, Considering Unsteady Flow in Irregular Cross Section Rivers

نویسندگان [English]

  • Maryam Barati Moghadam 1
  • Mehdi Mazaheri 2
  • Jamal Mohammad Vali Samani 3

چکیده [English]

     For accurate simulation of transport in natural rivers, some revisions have to perform in classical advection dispersion equation and some terms for considering of transient storage zones added to this equation.  In this study a new and comprehensive model that merges numerical schemes with higher order accuracy (QUICK scheme) for solution of advection dispersion equation with transient storage zones in rivers with irregular cross sections at unsteady flow regime is presented. The presented method is verified by analytical solution, hypothetical example and two sets of real data. The results of verification implied that presented model have reasonable accuracy in simulation of contaminant transport in this condition. Also with implementation of model in the case of pure advection and comparing the results with two other numerical model results that use from centered difference method in spatial discretization of equations the ability of presented model in more accurate simulation in this case is shown. Results show that presented model in this study, is an applicable model and could be suggested as alternative for common present models at contaminant transport studies in natural rivers and streams.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Advection-dispersion equation
  • Transient storage
  • Numerical solution
  • unsteady flow
  • QUICK