تعیین عمق نفوذ آلاینده در بستر رودخانه‌ها به منظور ارزیابی خاصیت خودپالائی رودخانه‌ها با استخراج یک رابطه تحلیلی

نویسندگان

1 دانشکده فنی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران.

2 دانشکده فنی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران.

doi
10.22060/ceej.2020.17304.6521
چکیده

در این تحقیق به منظور بررسی خاصیت خودپالائی رودخانه ­ها سعی گردید تا عمق نفوذ آلاینده­ در بستر رودخانه ­ها تعیین گردد. بدین منظور مجموعه ­ای از داده ­های آزمایشگاهی برداشت شده و یک رابطه تحلیلی برای بررسی عمق و مکانیزم نفوذ آن استخراج شد. از حسگر­های هدایت الکتریکی و ردیاب کلرید سدیم به عنوان آلاینده غیرواکنشی در انجام آزمایش ­ها استفاده شد و برای استخراج رابطه تحلیلی، ابتدا یک مدل مفهومی بر اساس روش سلول­ های ترکیبی تهیه شده و با اعمال قانون بقای جرم در یک ستون قائم از بستر رودخانه، معادله دیفرانسیل حاکم تشکیل و سپس حل گردید. نتایج آزمایشگاهی در چهارچوب رابطه استخراج شده مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده گردید که رابطه ارائه شده به خوبی قادر به باز­سازی منحنی­ های غلظت-زمان درون بستر می­ باشد. پارامتر­های زمانی مدل نیز استخراج شد و روند تغییرات آن با سایر پارامتر­های پژوهش مورد کاوش قرار گرفت و مشاهده شد که مجموع سه پارامتر زمانی مدل ( ) رابطه معکوس با ضریب پخشیدگی عمقی داشته و همچنین مقدار آن با افزایش عمق بستر افزایش می­ یابد. از حاصل­ضرب پارامتر منفذ و سرعت منفذی به عنوان شاخصی برای تعیین ضریب پخشیدگی عمقی استفاده شد. همچنین مقادیر مربوط به پارامتر­های سرعت، ضریب پخشیدگی عمقی و انتشارپذیری نیز در اعماق مختلف بستر محاسبه شده و مشاهده شد که مقدار تمامی آن­ها با افزایش عمق بستر کاهش می ­یابد.