بررسی انتقال یک بعدی آلودگی آب های سطحی با استفاده از روش عددی

با توجه به کمی نزولات جوی و ذخیره آبی در سطح کشور، مطالعه رفتار آلودگی آب بسیار اهمیت دارد. همچنین مدل سازی انتشار آلودگی در رودخانه یکی از مهم ترین مسائل بخش مهندسی محیط زیست است. جهت مطالعه این پدیده در این پژوهش معادله انتقال آلودگی در جریان های یک بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. 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 پیشبینی هرچه بهتر واقعیت به حداقل رسیده است. در برخی پژوهش ها 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 روشهای 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 مقایسه روش های عددی مختلف جهت حل معادله انتقال یک بعدی و دستیابی به روشی با کمترین خطا است. بدین منظور انتقال یک آلودگی فرضی در رودخانه ای به طول ۱۰۰۰ متر با استفاده از روش های Uniform، Lax، Fromm، Leonard، ۳rd order forward، ۳rd order backward و ۴th order مورد بررسی قرار گرفته اند.

کلیدواژه ها:

معادله انتقال ، آلودگی ، ناویر- استوکس ، یک بعدی ، روش عددی