شبیهسازی عددی و تخمین ضریب پراکندهپذیری عرضی آلاینده امتزاجپذیر آب شور در یک محیط متخلخل ناهمگن و همگن

نابود شدن منابع آبهای زیرزمینی در مناطق ساحلی بهعلت پیشروی آب شور در آبخوانهای این نواحی در حال حاضر یکی از مسائل مهم در تامین نیازهای آبی در این مناطق است. در نواحی ساحلی، آب شور بهصورت یک گوه از زیر، وارد آبخوان میشود. با توجه به تفاوت چگالی موجود بین آب شور و شیرین یک ناحیه بینابینی بین دو سیال شکل میگیرد. بهمنظور درک بهتر از اهمیت این موضوع، آزمایشها و تحقیقات عددی جریانهای وابسته به غلظت و انتقال مادهی حلشده بهوسیله تانک پرشده از نمونه ماسههای متنوع، کمک زیادی برای دستیابی به این مهم خواهد کرد. در این پژوهش، تانک ماسهای واقعی مذکور، توسط نرم افزار SUTRA شبیهسازی شد. این شبیهسازی شامل پیکربندی، گسستهسازی، تخصیص ویژگی و تعیین شرایط مرزی است. در نهایت ضریب پراکندهپذیری عرضی در مقیاس ماکروسکپی برای سناریوهای مختلف انتقال ماده محلول در این تانک براورد شد. هدف از انجام این پژوهش، تحلیل پراکندگی جریان، هنگام اختلاط آب شور و شیرین و اثر سرعت منفذی جریان، غلظت منبع آلاینده و ناهمگنی محیط متخلخل بر خاصیت پراکندهپذیری جریان است. در این پژوهش، پس از بررسی تاثیر شرایط مرزی متفاوت در مدل SUTRA بر پیشرفت هاله آلودگی آب شور، شبیهسازی مدل نمونه ماسههای ناهمگن و مقایسه نتایج آن با مدل آزمایشگاهی و مدل همگن انجام شد. به عنوان نتیجهای کاربردی از انجام این پژوهش، نمودار تغییرات ضریب پراکندهپذیری عرضی، نسبت به غلظت منبع ورودی و سرعت واقعی جریان ترسیم شد. در شبیهسازی عددی محیط ناهمگن در تمام غلظتها بهاستثنای غلظت C۰=۳۵۰۰۰، با افزایش سرعت جریان، مقادیر ضریب پراکندهپذیری عرضی AT محاسبه شده توسط SUTRA کاهش یافت. در تمام سرعتها بهاستثنای سرعت  m/day۴u= با افزایش غلظت منبع ورودی، AT براوردشده، افزایش پیدا کرد. همچنین مقادیر  ATبدست آمده از مدل SUTRA بیشتر از مقادیر  AT آزمایشگاهی بهدست آمد. در شبیهسازی عددی محیط همگن، برای تمام سرعتها، با افزایش غلظت ورودی C۰، ضریب پراکندهپذیری عرضی AT افزایش یافت. با توجه به نتایج کاربردی حاصل شده، میتوان راهحل مناسبی برای بهبود کیفیت آبهای زیرزمینی و جلوگیری از اختلاط منابع آبی شیرین و شور ارائه داد.