توسعه یک مدل عددی جدید بر مبنای گالرکین ناپیوسته برای شبیه سازی تهاجم آب شور دریا به آبخوان های ساحلی
Authors
Abstract:
سابقه و هدف: آبخوان های ساحلی از مهم ترین منابع تامین آب شیرین در بسیاری از کشور های جهان، بخصوص در نواحی خشک و نیمه خشک به شمار می رود. بدلیل مجاورت و ارتباط آبخوان های ساحلی با آب شور دریا و تهدید ناشی از آلوده شدن آن ها بواسطه پیش روی آب شور، مدیریت و حفاظت این منابع آب شیرین ساحلی امری کاملاً ضروری است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر، توسعه یک مدل عددی جدید برای شبیه سای انتقال آلودگی در آبخوانهای ساحلی (تهاجم آب شور دریا به آبخوان های ساحلی) با استفاده از روش عددی گالرکین ناپیوسته می باشد. مواد و روشها: در این تحقیق از روشهای گالرکین ناپیوسته که کمتر در مسائل مهندسی گسترش پیدا کرده است، برای شبیه سازی جریانهای وابسته به چگالی آب زیرزمینی (مانند هجوم آب شور دریا به آبخوانهای ساحلی) بکار گرفته شد. برای این منظور معادلات غیر خطی حاکم بر جریان و انتقال شوری در یک محیط آبخوان اشباع با استفاده از روش گالرکین ناپیوسته منقطعسازی گردید و از روش ضمنی برای منقطعسازی زمانی استفاده شد. پس از اعمال شرایط مرزی و اولیه، روش پیکارد اصلاح شده برای خطیسازی معادلات جبری حاصله بکار گرفته شد که برای از بین بردن نوسانات غیرفیزیکی در حل عددی از محدود کننده شیب چاونت-جافری استفاد شد. دو مسأله اصلاح شده هنری، مسأله الدر و درنهایت مسأله آزمایشگاهی گاسوامی-سلمنت در سه فاز متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. برای تمامی مسائل نتایج با سایر حلهای ارائه شده برای آن مسائل مقایسه گردید تا دقت مدل قابل ارزیابی باشد. همگرایی روش با ریز کردن شبکه حل در مسأله استاندارد هنری نشان داده شد. محدود کننده شیب چاونت-جافر برای کنترل نوسانات غیر فیزیکی در حل مسأله آزمایشگاهی بطور موفقیتآمیزی بکار گرفته شد که نتایج رضایت بخشی از آن بدست آمد. نتایج حاصل دقت مدل را در مقایسه با سایر روشهای عددی بخوبی نشان داده است. نتیجهگیری: مدل با استفاده از مسائل مذکور مورد صحتسنجی و ارزیابی قرار گرفت که نتایج حاصل در تمامی مثال-ها حاکی از دقت بسیار بالای این روش دارد. در مکان هایی از دامنه حل که سرعت جریان بالاست، نشان داده شد این روش در مقایسه با برخی روشها همانند تفاضل محدود نوسانات غیر فیزیکی از خود بروز نمیدهد. علاوه براین نتایج نشان میدهد که این روش نسبت به روشهای عددی دیگر همچون روش احجام محدود پخش عددی کمتری را بروز میدهد. همینطور استفاده از این روش برای شبیهسازی مسأله آزمایشگاهی جنبه کاملاً عملی این مدل را نشان میدهد.
similar resources
مدل سازی تهاجم آب شور به آبخوان های ساحلی (مطالعه موردی – قم)
منابع آب زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان اصلی ترین منبع تامین نیاز آب هستند. در طی چند دهه گذشته به علت فعالیت های بشری این منابع ارزشمند به شدت در معرض آلودگی و نابودی قرار گرفته اند. یکی از تهدیدهای جدی برای آب های زیرزمینی، پیشروی آب شور است. با گسترش مدل های عددی، شبیه سازی این پدیده استفاده فراوانی در تحلیل و مدیریت سفره های آب زیرزمینی پیدا کرده است. گام نخست در شبیه سازی عددی، تهیه مدل م...
مدیریت آبخوان های ساحلی به منظور مقابله با تهاجم آب شور دریا با استفاده از روش بهینه سازی
آب های زیرزمینی یکی از با ارزش ترین منابع آب به لحاظ کمی و کیفی است. این مسئله در نواحی ساحلی و جزایر نمود بیشتری پیدا می کند. تهاجم آب شور دریا به سفره های آب زیرزمینی در این مناطق سبب آلوده شدن منابع آب زیرزمینی می گردد. هدف از انجام تحقیق، بهینه سازی عملیات پمپاژ و مکان یابی چاه، به عنوان راهکارهای مقابله با پدیده تهاجم آب شور و مدیریت آبخوان های ساحلی، می باشد. این کار با در نظر گرفتن قیودی...
15 صفحه اولبررسی مکانیزم نفوذ آب شور دریا به آبخوان ساحلی
سواحل از مناطقی هستند که درصد قابل توجهی از جمعیت جهان را در خود جای داده اند. رشد جهانی جمعیت و افزایش استانداردهای زندگی سبب افزایش در میزان تقاضا و بالتبع آن، برداشت آب بیشتر از آبخوان های ساحلی گردیده است که این امرموجب افزایش در رشد نفوذ شوری به داخل آبخوان ها شده است. عوامل زیادی در پیشروی آب شور در آبخوان¬های ساحلی تاثیر دارند که در این تحقیق برخی از این عوامل بررسی شده است. به این منظور...
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 textمدل عددی انتقال وتخلیه آلاینده ها از آبخوان ساحلی به دریا
شبیهسازی انتقال و تخلیه آلایندهها از آبخوانهای ساحلی به دریا به علت شرایط مرزی در سمت دریا پیچیده میباشد. مدل ModSharp که در این تحقیق توسعه داده شده است. مدلی قدرتمند و کارا برای مدلسازی انتقال آلایندهها در آبخوانهای ساحلی در مقیاس بزرگ میباشد. این مدل معادله همرفتی-پراکندگی را به روش مشخصهها حل مینماید. دقت و اعتبار مدل با حل چند مثال که جوابهای تحلیلی و عددی معلوم دارند، در زمینه پیش...
full textارزیابی آسیبپذیری نفوذ آب شور دریاچه ارومیه به آبخوان ساحلی با استفاده از مدل GALDIT
در چند سال اخیر، هجوم آب شور به آبخوان ارومیه سبب بدتر شدن کیفیت آب زیرزمینی شده است. به دلیل اثرات زیست محیطی جبران ناپذیر و نامناسب بودن شرایط آبخوان، مطالعه آسیبپذیری آب زیرزمینی ناشی از نفوذ آب شور بسیار ضروری است. در این پژوهش بر کاربرد روش جدید گالدیت به منظور ارزیابی آسیبپذیری آبخوان، تحت تأثیر نفوذ آب شور دریاچه ارومیه تمرکز شده است. محاسبه شاخص گالدیت بر اساس شش شاخص ماهیت آبخوان (G)...
full textMy Resources
Journal title
volume 24 issue 4
pages 23- 41
publication date 2017-09-23
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