عنوان پایان‌نامه
مدلسازی دوبعدی توزیع مواد در آبهای کم عمق با کاربرد روش ردیابی ذره
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1534;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49286
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمد متینی
- استاد راهنما
- رضا غیاثی
- چکیده
- ذرات مختلف به صورت مواد جامد معلق یا مواد محلول، می توانند همراه با جریان آب در رودخانه و دریا و محیط خاکی، حرکت کنند. برای بررسی نحوه حرکت عمومی مواد در داخل آب می توان از حل عددی معادله دیفرانسیل انتقال- انتشار بهره برد. لیکن اگر در نظر باشد مسیر حرکت مواد به صورت دقیق شناخته شود، استفاده از روش ردیابی ذرات، اطلاعات دقیق تری نسبت به کاربرد حل عددی معادلات دیفرانسیل در اختیار می گذارد. در تحقیق حاضر از روش ردیابی ذره برای مدلسازی حرکت مواد آلاینده در میدان دوبعدی آب کم عمق استفاده گردید. این روش، مسیر حرکت ذرات ناشی از پدیده انتقال را با دقت بسیار بالاتری نسبت به مدلسازی های عددی برآورد می کند. همچنین برای تخمین نوسان حرکت ذرات ناشی از پدیده انتشار تکنیک های مختلفی قابل استفاده است که در این تحقیق دو تکنیک (الف) حرکت تصادفی و (ب) اعداد تصادفی مورد استفاده قرار گرفت. به منظور مدلسازی توزیع مواد آلاینده در مدل تهیه شده امکان اضافه شدن ذرات آلاینده در زمان شروع و همچنین در خلال شبیه سازی وجود دارد. مدل کامپیوتری تهیه شده، در دو مرحله مختلف برای کنترل صحت کارکرد مسیر حرکت و تغییرات غلظت مواد آلاینده ناشی از انتقال و انتشار ارزیابی گردید که نتایج مثبتی به همراه داشت. تستهای انجام شده بدین منظور شامل این موارد بوده: کنترل مسیر حرکت ذرات در جهت های X و Y و امتداد X=Y و همچنین مقایسه تغییرات غلظت مواد آلاینده حاصل از نتایج مدل ردیابی ذره با نتایج مدل تحلیلی بوده است. به منظور کاربرد عملی مدل مذکور، توزیع آلودگی در سه محیط مختلف شامل (الف) تالاب انزلی (ب) خلیج گرگان و (ج) حوضچه تصفیه زیگزاگی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت
- Abstract
- Different particles of suspended solids or dissolved materials can move with water flow in river, marine and porous media. Advection-diffusion differential equation can be applied to investigate general motion of materials in water body. However, to predict the exact path of maters, particle tracking method can provide more accurate information. In this study, the particle tracking method is used to simulate the movement of pollutants in a two-dimensional shallow waters. This method predicts the motion of particles due to transport phenomena more accurate than that estimated by solving differential equations. Also movement of particles due to diffusion can be estimated by several techniques. In this study, two techniques (a) random walk and (b) random numbers were used. Simulation of pollution distribution in the model is prepared by adding particulate pollutants in the start time and also during the simulation. The developed computer model was assessed in two stages: to control the direction of motion and to verify changes the concentration of pollutants, giving good results. Model verification were conducted for this purpose include: controlling the motion of particles in the direction along the X and Y and X = Y; and also verifying the variation of concentration of pollutants from the particle tracking model against the analytical results. As the practical application of the model, the distribution of contaminants in three different environments including (a) Anzali Lagoon (b) Gorgan Bay and (c) zigzag water treatment ponds were studied.
