این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۴، شماره ۴، صفحات ۲۳-۴۱
عنوان فارسی توسعه یک مدل عددی جدید بر مبنای گالرکین ناپیوسته برای شبیه سازی تهاجم آب شور دریا به آبخوان های ساحلی
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: آبخوان های ساحلی از مهم ترین منابع تامین آب شیرین در بسیاری از کشور های جهان، بخصوص در نواحی خشک و نیمه خشک به شمار می رود. بدلیل مجاورت و ارتباط آبخوان های ساحلی با آب شور دریا و تهدید ناشی از آلوده شدن آن ها بواسطه پیش روی آب شور، مدیریت و حفاظت این منابع آب شیرین ساحلی امری کاملاً ضروری است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر، توسعه یک مدل عددی جدید برای شبیه سای انتقال آلودگی در آبخوانهای ساحلی (تهاجم آب شور دریا به آبخوان های ساحلی) با استفاده از روش عددی گالرکین ناپیوسته می باشد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق از روش‌های گالرکین ناپیوسته که کمتر در مسائل مهندسی گسترش پیدا کرده‌ است، برای شبیه‌ سازی جریان‌های وابسته به چگالی آب زیرزمینی (مانند هجوم آب شور دریا به آبخوان‌های ساحلی) بکار گرفته شد. برای این منظور معادلات غیر خطی حاکم بر جریان و انتقال شوری در یک محیط آبخوان اشباع با استفاده از روش گالرکین ناپیوسته منقطع‌سازی گردید و از روش ضمنی برای منقطع‌سازی زمانی استفاده شد. پس از اعمال شرایط مرزی و اولیه، روش پیکارد اصلاح شده برای خطی‌سازی معادلات جبری حاصله بکار گرفته شد که برای از بین بردن نوسانات غیرفیزیکی در حل عددی از محدود کننده شیب چاونت-جافری استفاد شد. دو مسأله اصلاح شده هنری، مسأله الدر و درنهایت مسأله آزمایشگاهی گاسوامی-سلمنت در سه فاز متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. برای تمامی مسائل نتایج با سایر حل‌های ارائه شده برای آن مسائل مقایسه گردید تا دقت مدل قابل ارزیابی باشد. همگرایی روش با ریز کردن شبکه حل در مسأله استاندارد هنری نشان داده شد. محدود کننده شیب چاونت-جافر برای کنترل نوسانات غیر فیزیکی در حل مسأله آزمایشگاهی بطور موفقیت‌آمیزی بکار گرفته شد که نتایج رضایت بخشی از آن بدست آمد. نتایج حاصل دقت مدل را در مقایسه با سایر روش‌های عددی بخوبی نشان داده است. نتیجه‌گیری: مدل با استفاده از مسائل مذکور مورد صحت‌سنجی و ارزیابی قرار گرفت که نتایج حاصل در تمامی مثال-ها حاکی از دقت بسیار بالای این روش دارد. در مکان‌ هایی از دامنه حل که سرعت جریان بالاست، نشان داده شد این روش در مقایسه با برخی روش‌ها همانند تفاضل محدود نوسانات غیر فیزیکی از خود بروز نمی‌دهد. علاوه براین نتایج نشان می‌دهد که این روش نسبت به روش‌های عددی دیگر همچون روش احجام محدود پخش عددی کمتری را بروز می‌دهد. همینطور استفاده از این روش برای شبیه‌سازی مسأله آزمایشگاهی جنبه کاملاً عملی این مدل را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی A New Numerical Method Based on Discontinuous Galerkin for Simulation of Seawater Intrusion into Coastal Aquifers
چکیده انگلیسی مقاله Background and objectives : Coastal aquifers are of the most important freshwater resources in many countries, especially in arid and semi arid zones. Due to the proximity and contact with the sea, and thus the threat of contamination because of the seawater intrusion, management and protection of these freshwater resources are quite necessary. Therefore, the main goal of the present study is to develop a new numerical model for simulation of the contaminant transport in coastal aquifers (seawater intrusion into coastal aquifers) using discontinuous Galerkin method. Materials and methods : In this study, Discontinuous Galerkin methods which have been less developed in engineering problems were applied for discretization of the coupled nonlinear system of flow and solute transport equations in a saturated porous medium and a fully implicit backward Euler scheme was applied for temporal discretization. The primal DGs have been developed successfully for density dependent flows by applying initial and boundary conditions to the coupled equations. Then, to linearize the resulting nonlinear systems, Picard iterative technique was applied and Chavent Jaffre slope limiter was used to eliminate the nonphysical oscillations appeared in the solution. Note that the formulation which was used is based on the equivalent freshwater head and normalized mass fraction as dependent variables. Results: Five benchmark problems including standard Henry problem together with its two modified versions, Elder problem and Goswami Clement experimental problem in three distinct phases were simulated for validation and verification of the numerical code. For all the benchmark problems, the results were compared against other solutions in order to assess the model accuracy. The solution convergence was proved for the standard henry problem. Applying the Chavent Jaffre slope limiter to the experimental test showed a satisfactory results obtained from the simulations. In comparison with other numerical solutions, the present model revealed a good accuracy for all the problems. Conclusion: The DG model were verified and evaluated using the above-mentioned problems. The results from simulations showed a good accuracy for DG method. In portions of the domain where the velocity is high, it was indicated that the DG methods in comparison with other numerical methods e.g. finite difference, do not emerge non-physical oscillations. Also, the results show a less numerical dispersion in comparison with other numerical methods such as finite volume methods. In addition, simulating the experimental problem with the current model shows the practical aspects of the developed model based on discontinuous Galerkin.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله علی رییسی عیسی آبادی |
دانشگاه شهید چمران اهواز
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید چمران (Shahid chamran university)

حمیدرضا غفوری |
استاد دانشگاه شهید چمران اهواز
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید چمران (Shahid chamran university)

داود رستمی |
استاد دانشگاه بین المللی امام خمینی
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه بین المللی امام خمینی (Imam khomeini international university)

نشانی اینترنتی http://jwsc.gau.ac.ir/article_3819_9d518d5c7ca7ecbb30f2e055080eeaf5.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1379/article-1379-529009.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات