منصة الرسائل والاطاريح: نموذج رياضي ثنائي البعد لمحاكاة انتشار الملوثات في شط الحلة

الخلاصة

تم إنشاء وتطوير نموذج رياضي ثنائي البعد لدراسة طرح الملوث إلى النهر من مصدر مفرد وبشكل مستمر وغير مستقر مع الأخذ بنظر الاعتبار تأثير اختلاف اللزوجة الاضطرابية الناتج عن اختلاف الكثافة بين الملوث وماء النهر. يمكن تطبيق هذا النموذج الرياضي على الملوث الذائب بالإضافة إلى الملوث القابل للامتزاج على أن تكون هذه الملوثات ذات كثافة مساوية أو اكبر بشكل قليل جدا إلى ماء النهر. تم استخدام معادلات حفظ الزخم ومعادلة حفظ الكتلة في إنشاء وتطوير النموذج وتم حساب اللزوجة الاضطرابية ومعامل الانتشار باستخدام النموذج الاضطرابي (k-ε). تم تحويل المعادلات التفاضلية الجزئية إلى معادلات جبرية خطية باستخدام طريقة الاتجاه المتناوب الضمني-الصريح للفروقات المحدودة (ADI) مع تطبيق منظومة (Upwinding) ومن ثم تم حل المعادلات الجبرية الخطية باستخدام طريقة (Gauss-Seidel). تم التحقق من صحة النتائج باستخدام نموذج رياضي لانتشار الملوث في نهر دجلة للباحث (Petrus, G. B.(1990 وتبين من خلال المقارنة أن هناك توافق جيد بين النموذج الحالي والنموذج السابق. تبين النتائج بان الزيادة القليلة جدا لكثافة الملوث عن كثافة ماء النهر يقلل انتقال كتلة الملوث بالاتجاه الطولي والعمودي. كما تبين النتائج أن الدفع والتشتيت الأفقي لهما تأثير كبير في انتقال كتلة الملوث بالاتجاه الطولي والعمودي في حالة كون كثافة الملوث اكبر بشكل قليل جدا من كثافة ماء النهر أما في حالة كون كثافة الملوث مساوية إلى كثافة ماء النهر فان النتائج تبين بان الدفع والتشتيت االافقي هما المسيطران على انتقال كتلة الملوث بالاتجاه الطولي بينما التشتيت العمودي هو المؤثر على انتقال كتلة الملوث بالاتجاه العمودي. تم إجراء تحليل الحساسية لدراسة تأثير تغير عوامل مختلفة على توزيع التراكيز الناتج من تطبيق النموذج الرياضي.