حل عددی معادله جریان آب در محیط متخلخل با روش اجزاء محدود

بکارگیری روش اجزاء محدود در هیدرولیک جریان زیر سطحی به عنوان روشی توانمند در پیش بینی رفتنار و وضعیت محیط متخلخل شناخته شده است. در این مقاله معادله دیفرانسیل ریچاردز برای جریان غیراشباع غیر ماندگار به روش اجزا محدود بررسی و با ساتخراج فرم ماتریسی آن برای عناصر میله ای، مدل ریاضی بر اساس آن توسعه یافت. ابتدا مدل با نتایج عددی Antonopoulos and Papazafiriou (1990) برای خاک لوم رس پانوچ کنترل گردید. سپس ضرایب روابط مشخصه با استخراج منحنی رطوبت خاک ،θ(ψ و مدل Van Genuchten (1980) از نرم افزار( 1991-6 RETC(Ver. به دست آمد. مجددا مدل عددی بر اساس روابط مشخصه جدید اجرا و با نتایج روابط دو ناحیه ای مقایسه گردید. در نهایت فرم توزیع رطوبت غیر اشباع با شرایط اولیه مناسب و شرایط مرزی دیریخله در مرز بالا دست آمد. نتایج با انتخاب گام زمانی 1 ثانیه و گام مکانی 2/5 سانتی متر از همخوانی خوبی برخوردار بودند. با توجه به نتایج مطلوب با جایگزینی مدل پیوسته Van Genuchten به جای مدل ناپیوسته Antonopoulos and Papazafiriou مدل قابل توصیه و توسعه برای شرایط مختلف است.

کلیدواژه ها:

مدل عددی جریان ، عناصر محدود ، روش گالرکین ، جریان غیر اشباع غیرماندگار