۳-۷-۲- معرفی مدل Ctran/w
یک مدل یا زیر برنامه اجزای محدود است که زیر مجموعه ­ای از مجموعه نرم افزاری­های GEO-SLOPE بوده و برای شبیه­سازی پخش و انتقال آلودگی در محیط متخلخل استفاده می­ شود. این برنامه قادر است انتقال آلودگی از ردیابی ساده ذرات تا فرایند­های پیچیده شامل ، انتقال، پخش، انتشار مولکولی، جذب، تجزیه رادیو اکتیو و جریان با دانسیته مختلف را شبیه­سازی کند. CTRAN/W اطلاعات لازم در مورد جریان آب را از برنامه SEEP/W که خود نیز زیر مجموعه GEO-SLOPE است، دریافت می­ کند تا بتواند حرکت مواد محلول در آب را پیش ­بینی کند. کاربرد این برنامه آسان است و محدودیتی در زمینه سایز مدل و تعداد گره­ها و المان­ها و بازه­های زمانی ندارد و تنها قادر است پخش و انتقال آلودگی را در دو بعد شبیه­سازی کند. در این برنامه پخش و انتقال آلودگی در محدوده اشباع و غیر اشباع را می­توان پیش ­بینی کرد که مزیت این مدل است.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

۳-۷-۳- معادله حاکم و شرایط مرزی
معادله حاکم در مدل Seep/w معادله لاپلاس می­باشد و بر اساس قوانین ریاضی و محاسبات عددی، این معادله به فرم زیر حل می­ شود:
(۳-۱)
که در آن ∂ بار آبی و x,y مختصات نقاط می-باشند. با مشخص نمودن شرایط مرزی و فرض مقادیری برای φ، معادله لاپلاس حل می گردد. بنابراین شرایط مرزی استفاده شده در مدل سازی، تراز آب بالادست و پایین دست می باشد.
معادله حاکم در مدل ctran/w معادله انتقال- انتشار یک بعدی غیر ماندگار است.
(۳-۲ )
که در این معادله C غلظت جریان است و u از مدل seep/w گرفته شده است. هم ضریب انتشار­پذیری است که با بهره گرفتن از روش سعی و خطا به دست می ­آید.
۳-۷-۳-۱- نحوه محاسبه ضریب انتشارپذیری طولی( )
سرعت حرکت ردیاب در خاک با رابطه زیر محاسبه می­گردد:
(۳-۳)
که در این معادله Q دبی جریان عبوری می­باشد و A سطح مقطع جریان می­باشد. سرعت محاسبه شده را در معادله تابع متمم خطا قرار می­دهیم تا ضریب انتشارپذیری طولی بدست آید.
(۳-۴)
این معادله برای محاسبه ضریب انتشار پذیری طولی با روش سعی و خطا بدست می ­آید. اعداد مختلف در این تابع قرار داده می­ شود تا یک عدد بهینه برای ضریب انتشارپذیری طولی بدست آید. قابلیت انتشار پذیری طولی و عرضی با بهره گرفتن از روابط زیر تعیین و در مدل Ctran/w قرار داده می­ شود تا مدل اجرا شود.
قابلیت انتشار پذیری طولی را از معادله زیر محاسبه می­گردد:
(۳-۵)
قابلیت انتشار پذیری عرضی از معادله زیر محاسبه می­گردد:
(۳-۶)
روش دیگر برای بدست آوردن ضریب انتشار پذیری طولی روش گشتاورهای زمانی است.
فرمول محاسبه روش گشتاورهای زمانی به این صورت است.
(۳-۷)
۳-۷-۴- اجرای مدل عددی
برای ساخت یک مدل در نرم افزار Seep/w در حالت کلی باید چند قسمت اصلی رعایت شوند، که عبارتند از: تنظیمات اولیه، ساخت مدل هندسی، تعریف مواد و مصالح، اعمال شرایط مرزی، مش بندی و در نهایت تحلیل و آنالیز مساله.بدین منظور باید شکل هندسی تمام اجزای مدل آزمایشگاهی و نیز تراز آب بالادست و پایین دست به برنامه معرفی شوند. همچنین باید ضریب نفوذپذیری (K) نمونه خاک مورد مطالعه به برنامه معرفی گردد.
در مدل Ctran/w پارامترهای مورد نیاز از جمله تخلخل و چگالی خاک خشک به نرم افزار معرفی می­ شود. زمان آزمایش ردیابی نیز به مدل داده می­ شود و قابلیت انتشار پذیری طولی و عرضی نیز به مدل داده می­ شود. بر اساس این پارامترها مدل منحنی را تولید می­ کند.
فصل چهارم
بحث و نتایج
۴-۱- مقدمه
در این فصل نتایج حاصل از آزمایش­های ردیابی در سه نوع خاک بیان می­ شود و سپس به تشریح حاصل از مدل­سازی پرداخته می­ شود.
۴-۲- نتایج آزمایش جذب ماده رنگی در نمونه خاک
در انتخاب ماده پانسیو ۴-آر در ابتدا آزمایش جذب این ماده رنگی، مطابق توضیحات فصل سوم انجام گرفت. در نمونه­های در عدم حضور خاک قرائت دستگاه ۸۷۴/۰ بود و در نمونه­های در حضور خاک جذب به ۸۵۶/۰ رسید پس نتیجه گرفته شد که رنگ پانسیو ۴- آر جذب ناچیزی در خاک داشته است و به عنوان یکی از مواد ردیاب مورد استفاده در این پژوهش انتخاب شد. در انتخاب ماده رنگی ویولت کوواسول هم آزمایش جذب ماده رنگی صورت گرفت. در نمونه­های در عدم حضور خاک قرائت دستگاه ۶۵۴/۰ بود و در نمونه­های در حضور خاک ۵۸۸/۰ بود. این ماده هم به عنوان ردیاب دوم در این پژوهش انتخاب شد.
۴-۳- نتایج آزمایش­های ردیابی
در این قسمت نتایج حاصل از آزمایش­های ردیابی بیان می­گردد.
۴-۳-۱- نتایج بازیابی ماده ردیاب پانسیو ۴-آر
در این قسمت نتایج حاصل از بازیافت ماده رنگی پونسیو ۴-آر در سه نوع خاک بیان می­گردد.
۴-۳-۱-۱- نتایج بازیابی پانسیو ۴-آر برای خاک ریزدانه (FS)
در این آزمایش مقدار ۵/۰ گرم ماده رنگی پانسیو ۴-آر مورد استفاده قرار گرفت.
جدول ۴-۱: مقادیر ماده رنگی بازیابی شده با پانسیو ۴-آر در هر یک از نقاط اندازه ­گیری در خاک ریزدانه