مطالعه شبیه سازی و آزمایشگاهی تاثیر اندازه دانه های محیط متخلخل بر جابه جایی املاح در شرایط هیدرولیکی یکسان

شدت جریان و سرعت متوسط در نقاط مختلف آبخوان ها علی رغم تفاوت هایی که در ویژگی های فیزیکی محیط های متخلخل وجود دارد، می تواند یکسان باشد. در این شرایط، جابه جایی مواد محلول، متاثر از عوامل منفذی محیط از قبیل اندازه ی دانه ها و سرعت آب حفره ای است. از این رو، برای شناخت بهتر ضرایب جذب و واجذب و فرآیندهای انتقال مواد، انجام شبیه سازی ضروری است. لذا، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر اندازه ذرات محیط متخلخل بر انتقال املاح در شرایط هیدرولیکی یکسان به کمک مدل های آزمایشگاهی و شبیه سازی با مدل های عددی تعادلی و غیرتعادلی اجرا شد. ستون های آزمایشگاهی از جنس پی وی سی به طول ۲۵ سانتی متر و قطر داخلی ۸ سانتی متر و محیط های متخلخل مورد آزمایش از ذرات شن و ماسه ی طبیعی بود. نیترات پتاسیم به صورت تزریق مقطعی به عنوان ماده محلول به ستون های خاک تزریق شد. مطابق نتایج آزمایشگاهی، بیشینه ی غلظت (C/C۰) در محیط های ریز، متوسط و درشت دانه به ترتیب برابر۵/۰، ۲۷/۰ و ۳/۰ و ضرایب توزیع آن ها (KD) به ترتیب ۲/۲۳، ۸/۱ و ۱/۲ lit/kg که نشان دهنده رقیق شدن آلاینده ها در محیط های درشت دانه و نگهداشت آنها در محیط های ریزدانه است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده دقیق تر بودن مدل های غیرتعادلی دو مکانی (RMSE=۰.۰۱) و تک مکانی (RMSE=۰.۰۱- ۰.۰۳) در مقایسه با مدل تعادلی (RMSE=۰.۰۱-۰.۰۹) بود که مبین وجود فرآیندهای جنبشی زمانبر در فرآیندهای انتقال املاح است. لذا، استفاده از مدل های مشمول فرآیند جنبشی و تعادلی در شبیه سازی انتقال مواد در محیط های متخلخل توصیه می شود.

کلیدواژه ها:

منحنی رخنه ، جذب دومکانی ، ستون آزمایشگاهی ، مدل تعادلی ، مدل غیرتعادلی