مدل سازیعددی 2 - بعدیانتقال و پخش آلودگی با روش تفاضلات محدودبصورت صریحExplicitدر محیط دریا

بنادر یکی از مهمترین دروازه های تجاری هر کشور بشمار میآیند. بنادر سهم قابل توجهی در اقتصاد ملی دارند و بطور مستقیم بر اشتغال محلی، منطقه ای و ملی تاثیر میگذارند. فعالیتهای روزانه بنادر نیز آلودگیهای متعددی را به هوای محیط، آبهای سطحی و زیرزمینی، خاکمنطقه و رسوبات ساحلی دریایی وارد میسازد. برای بررسی چگونگی پخش آلودگی در دریا میبایست ابتدا اصول کلی پخش یک آلاینده دردریا را مورد بررسی قرار دهیم. وقتی آلودگی از یک منبع نقطه ای به محیطی تخلیه میشود، در ابتدا بر حسب خصوصیت آن آلاینده، دمای محیط، غلظت سایر مواد درون آب و وزش باد و دیگر عوامل آلودگی تخلیه شده به محیط شروع به پخش شدگی در راستای افقی و عمودیمیکند، که ا ین پدیده را در سطح انتشار مینامند که در آن پخش شدگی ذرات یا لکه آلودگی در اثر ترکیبی از اثرات برشی و اختلاف پتانسیلاست. همزمان با این پدیده، جریان محیط نیز آلودگی وارد شده را با خود حمل کرده و در جهت حرکت آب جلو میبرد، این پدیده که فقط تحت تاثیر جریان محیط صورت میگیرد را انتقال مینامند. از آنجا که معادلات حاکم بر حرکت سیال بصورت دستگاه معادلات غیر خطی می باشد،حل تحلیلی آنها جز در حالتهای بسیار ساده، ممکن نیست و بنابراین باید این معادلات را بصورت عددی حل نمود . روش تفاضلات محدودیکی از روشهای کاربردی در حل معادلات غیر خطی است. اساس روش تفاضلات محدود، سری تیلور است. در تحقیق حاضر، با بسط معادلات انتقال و انتشار آلودگی به صورت 2- بعدی با استفاده از روش تفاضلات محدود بصورت صریحExplicit)در محیط دریا پرداخته شده است در کل، سه حالت معادله انتشار خالص، انتقال خالصو انتقال - انتشار مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای شبیه سازی، ازنرم افزارMATLAB استفاده شده است. طبق بررسیهای صورت گرفته بین حالتهای انتشار خالص با انتقال - انتشار، ملاحظه میشود که آلودگی در حالت انتقال - انتشار با سرعت خیلی زیادتری پخش میشود. این وضعیت برای حالت انتقال خالص نیز برقرار است و میزان پخش غلظت در این حالت نی ز از حالت انتقال - انتشار کمتر میباشد

کلیدواژه ها:

مدل سازی عددی ، معادله انتشار خالص ، معادله انتقال خالص ، معادله انتقال - انتشار ، روش صریح ، آلودگی