فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

پیش‌بینی انتقال آلاینده‌ها در پهنه‌های آبی در مدیریت و جلوگیری از آلودگی آبهای سطحی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ناهمگونی و عدم یکنواختی در مورفولوژی و خصوصیات فیزیکی در تمام طول رودخانه‌، که به پهنه‌های ماندابی شناخته می‌شوند، انتقال یکنواخت آلاینده‌ها به پائین‌دست را با مشکل مواجه می‌کند. مدل‌های یک‌بعدی که بر پایه معادله جابه‌جایی-پراکندگی کلاسیک قرار دارند، قادر به شبیه‌سازی دقیق پدیده انتقال در این‌گونه رودخانه‌ها نیستند. یکی از روش‌های جایگزین که در صورت به‌کارگیری صحیح می‌تواند منجر به پیش‌بینی مناسب از پدیده انتقال در حالت مذکور گردد، معادله جابه‌جایی-پراکندگی کسری است. در این تحقیق با بهره‌گیری از روش‌های حل عددی مشتقات جزئی‌کسری، یک روش حل برای معادله جابه‌جایی‌-پراکندگی کسری که حالت عمومی معادله جابه‌جایی‌-پراکندگی کلاسیک است، در حالت جریان غیریکنواخت ارائه شده‌است. برای برآورد پارامترهای تاثیرگذار در پیش‌بینی انتقال ماده‌ آلاینده حل‌شده، روش بهینه‌سازی ریاضی مورد استفاده‌ قرار گرفت. جهت صحت‌سنجی، مدل ارائه شده با داده‌های واقعی برداشت شده از نهر یواس‌کریک در کالیفرنیا مقایسه شده است. بر اساس آزمایش مذکور ماده ردیاب کلراید بصورت پیوسته در این نهر تزریق شده و در ایستگاه‌های پایین‌دست غلظت آن اندازه‌گیری شده است. خروجی مدل انطباق قابل‌قبولی با داده‌های مشاهداتی داشته و نشان می‌دهد که روش حل ارائه‌شده، روشی دقیق و قابل قبول در شبیه‌سازی انتقال ماده حل‌شده با استفاده از معادله جابه‌جایی-پراکندگی کسری در آبراهه‌های دارای پهنه ماندابی است.