مقایسه روش های عددی حجم محدود جهت حل معادله فرارفت- پراکندگی در محیط‌های غیراشباع

Abstract

با توجه به محدودیت و عدم دسترسی به منابع آب شیرین، آب زیرزمینی به‌عنوان یک منبع شناخته شده، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مطالعه، از یک روش نوین حجم محدود موسوم به DDFV (Dual Discrete Finite Volume ) برای مدل‌سازی جریان و انتقال آلودگی در آب زیرزمینی استفاده شده است. در این روش، از شبکه‌بندی‌های ساختاریافته و ساختارنایافته استفاده شده که می‌تواند هندسه‌های پیچیده را مورد بررسی قرار دهد و معادلات جریان و انتقال آلودگی به‌دقت برای هر المان شبکه مثلثی مدل شده و غلظت آلودگی در مرکز و رئوس هر المان به دست آید. در ابتدا، معادله‌ی جریان در محیط غیراشباع حل شد و پارامترهای محتوای رطوبت و تراز سطح آب زیرزمینی محاسبه گردید. سپس با توجه به نتایج به‌دست آمده، سرعت حرکت آب در خاک برآورد شد. در نهایت، معادله آلودگی در محیط غیراشباع استخراج شد و مقدار غلظت در رئوس هر المان محاسبه گردید. این مدل در حالت‌های جریان ناپایدار در یک بعد و دو بعد بادقت بالا صحت‌سنجی شده است.با مقایسه حالت دوبعدی با حالت یک‌بعدی، مشخص گردید که نوسانات در حالت دوبعدی وجود ندارد.