شبیه سازی عددی و تخمین ضریب پراکنده پذیری عرضی آلاینده امتزاجپذیر آب شور در یک محیط متخلخل ناهمگن و همگن

نابود شدن منابع آب های زیرزمینی در مناطق ساحلی به علت پیشروی آب شور در آبخوان های این نواحی در حال حاضر یکی از مسائل مهم در تامین نیاز های آبی در این مناطق است. در نواحی ساحلی، آب شور به صورت یک گوه از زیر، وارد آبخوان می شود. با توجه به تفاوت چگالی موجود بین آب شور و شیرین یک ناحیه بینابینی بین دو سیال شکل می گیرد. به منظور درک بهتر از اهمیت این موضوع، آزمایش ها و تحقیقات عددی جریان های وابسته به غلظت و انتقال ماده ی حل شده به وسیله تانک پر شده از نمونه ماسه های متنوع، کمک زیادی برای دستیابی به این مهم خواهد کرد. در این پژوهش، تانک ماسه ای واقعی مذکور، توسط نرم افزار SUTRA شبیه سازی شد. این شبیه سازی شامل پیکربندی، گسسته سازی، تخصیص ویژگی و تعیین شرایط مرزی است. در نهایت ضریب پراکنده پذیری 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 پراکنده پذیری جریان است. در این پژوهش، پس از بررسی تاثیر شرایط مرزی متفاوت در مدل SUTRA بر پیشرفت هاله آلودگی آب شور، شبیه سازی مدل نمونه ماسه های ناهمگن و مقایسه نتایج آن با مدل آزمایشگاهی و مدل همگن انجام شد. به عنوان نتیجه ای کاربردی از انجام این پژوهش، نمودار تغییرات ضریب پراکنده پذیری عرضی، نسبت به غلظت منبع ورودی و سرعت واقعی جریان ترسیم شد. در شبیه سازی عددی محیط ناهمگن در تمام غلظت ها به استثنای غلظت C0=35000، با افزایش سرعت جریان، مقادیر ضریب پراکنده پذیری عرضی AT محاسبه شده توسط SUTRA کاهش یافت. در تمام سرعت ها به استثنای سرعت  m/day4u= با افزایش غلظت منبع ورودی، AT براورد شده، افزایش پیدا کرد. همچنین مقادیر  ATبدست آمده از مدل SUTRA بیشتر از مقادیر  AT آزمایشگاهی به دست آمد. در شبیه سازی عددی محیط همگن، برای تمام سرعت ها، با افزایش غلظت ورودی C0، ضریب پراکنده پذیری عرضی AT افزایش یافت. با توجه به نتایج کاربردی حاصل شده، می توان راه حل مناسبی برای بهبود کیفیت آب های زیرزمینی و جلوگیری از اختلاط منابع آبی شیرین و شور ارائه داد.