پیش بینی منحنی های رخنه در رودخانه های با نواحی هایپریک با استفاده از تکنیک گشتاورگیری زمانی

در این تحقیق سعی گردید تا یک بررسی آزمایشگاهی بر روی فرآیند انتقال و انتشار آلودگی در رودخانه های با نواحی هایپریک انجام شود. معادلات دیفرانسیلی نگهداشت-موقت به عنوان معادلات اساسی حاکم بر انتقال و پراکندگی آلودگی انتخاب شد. آزمایشهای این تحقیق در یک کانال آزمایشگاهی به طول ۱۲ متر، عرض ۲ / ۱ متر و ارتفاع ۸ / ۰ متر انجام شد. برای ایجاد ناحیه هایپریک لایه ای از مصالح رودخانه ای به قطر متوسط ۱۶ میلیمتر در کف کانال قرار داده شد. در هر یک از آزمایش ها، ماده ردیاب شامل جرم مشخصی از محلول کلرید سدیم در بالادست کانال به صورت آنی تزریق و سپس پروفیل های زمانی غلظت، با سنجش هدایت الکتریکی جریان در خط مرکزی و در مقاطع مختلف پایین دست محل تزریق، اندازه گیری شد. آزمایش های ماده ردیاب برای دبی های ۵ / ۷ ، ۵ / ۱۱ ، ۵ / ۱۵ ، ۵ / ۲۰ و ۵ / ۲۵ لیتر برثانیه و برای شیب طولی ۰۰۷ / ۰ تکرار شد. برای تخمین فراسنجه های چهارگانه مدل نگهداشت موقت از روش گشتاورگیری زمانی استفاده شد. با معرفی مقادیر محاسباتی پارامترهای چهارگانه مدل نگهداشت موقت به مدل عدد OTIS منحنی های رخنه در ایستگاه های سنجش غلظت باز تولید شدند. برای بررسی انطباق منحنی های رخنه پیش بینی شده و اندازه گیری شده از شاخص های جذر میانگین مربع خطاها (RMSE) و ضریب کارایی نش– ساتکلیف (Nash-Sutcliffe) استفاده شد. نتایج ارزیابی،کارایی روش گشتاورگیری زمانی را در پیش بینی غظت آلودگی به اثبات رساند؛ به طوری که منحنی های غلظت- زمان حاصل از پیش بینی این روش علاوه بر بازوی بالارونده و نقطه پیک بازوی پایین رونده منحنی رخنه را نیز به خوبی شبیه سازی می کند. بررسی نتایج نشان داد که برای یک شیب طولی و دبی ثابت، با افزایش فاصله از محل تزریق مقدار ضریب پراکندگی افزایش مییابد، همچنین برای شیب ثابت نیز رابطه تغییرات دبی و ضریب پراکندگی مستقیم میباشد.