بررسی آزمایشگاهی تغییرات انتشارپذیری آلاینده ها در محیط های متخلخل همگن و غیرهمگن اشباع

تخمین دقیق پارامترهای انتقال آلاینده یکی از گام­های بسیار مهم برای شبیه­سازی انتقال آلاینده در محیط­های متخلخل می­باشد. در این تحقیق، متوسط سرعت آب منفذی و ضریب انتشار در سه نوع محیط متخلخل اشباع تخمین زده شده و تغییرات انتشارپذیری با مقیاس بررسی گردید. مقادیر متوسط سرعت آب منفذی و ضریب انتشار با برازش حل تحلیلی معادله­ی جابجایی-انتشار بر منحنی­های رخنه­ی آزمایشگاهی با استفاده از نرم­افزاز CXTFIT۲.۱ به دست آمد. داده­های مورد نیاز، با انجام آزمایش­های ردیابی در یک تانک شن به ابعاد داخلی  سانتی­مترمکعب جمع­آوری شد. آزمایش­ها در سه نوع محیط متخلخل (خاک ماسه­ای همگن، خاک ماسه­ای غیرهمگن با چیدمان تصادفی و خاک ماسه­ای غیرهمگن با چیدمان طبیعی) تحت سه گرادیان هیدرولیکی ۰۱۷/۰، ۰۲۵/۰ و ۰۳۴/۰ انجام گردید. نتایج نشان داد که در هر سه محیط متخلخل و در هر سه گرادیان هیدرولیکی، انتشارپذیری با مقیاس افزایش پیدا کرد. همچنین مشاهده شد که با افزایش درجه­ی غیرهمگنی، تغییرات انتشارپذیری با مقیاس افزایش یافت. تحت گرادیان هیدرولیکی ۰۱۷/۰، انتشارپذیری محیط متخلخل همگن به­صورت غیرخطی افزایش پیدا کرد و در دو گرادیان هیدرولیکی دیگر، تغییرات آن از توابع خطی پیروی نمود. در محیط­های متخلخل غیرهمگن مطالعه شده، تحت گرادیان هیدرولیکی ۰۱۷/۰، تغییرات انتشارپذیری به­صورت نامنظم بود. در حالی­که در دو گرادیان هیدرولیکی دیگر تغییرات آن به­صورت تابع نمایی یا تابع توانی بود. بنابراین، به­طور کلی،­ در یک آبخوان همگن تحت گرادیان­های هیدرولیکی زیاد و در یک آبخوان غیرهمگن می­توان تغییرات انتشارپذیری را به ترتیب به­صورت یک تابع خطی و یک تابع توانی یا یک تابع نمایی تقریب زد.   

کلیدواژه ها:

اثرات مقیاس ، معادله ی جابجایی-انتشار ، منحنی رخنه ، نرم افزار CXTFIT۲.۱