توسعه مدل انتقال- انتشار اكسيژن محلول با استفاده از حل عددي

مهم‌ترين منبع آلاينده آب‌هاي سطحي را مي‌توان فاضلاب‌هاي شهري و پساب كارخانه‌ها دانست. با ورود اين آلاينده‌‌‌ها به رود‌خانه، غلظت اكسيژن محلول آب كاهش مي‌يابد و حيات آبزيان مورد تهديد قرار مي‌­گيرد؛ بنابراين يكي از شاخصه‌هاي كيفي لازم براي مديريت منابع آب، غلظت اكسيژن محلول است. اساس مدل توسعه­يافته در اين پژوهش، معادله انتقال- انتشار در خاك است. عوامل توليد و مصرف اكسيژن در رود‌خانه مورد مطالعه، به معادله انتقال- انتشار اضافه شد. معادله نهايي به روش عددي تفاضلات محدود و به كمك الگوي ضمني منفصل شد. پس از منفصل‌سازي معادله و اعمال شرايط اوليه و مرزي، دستگاه معادلات حاصل با الگوريتم توماس حل شد. كدنويسي‌ها در نرم‌افزار MATLAB انجام شد. براي واسنجي و تأييد مدل اكسيژن محلول، از داده‌هاي رودخانه زاينده‌رود در محدوده كارخانه‌ها‌ي ذوب‌آهن و فولاد‌مباركه استفاده شد. تغييرات زماني و مكاني اكسيژن محلول، ترسيم شد و با داده‌هاي مشاهده‌اي و نتايج حاصل از مدل‌هاي MSP و CSP مقايسه شد. نتايج نشان داد كه با حل عددي معادله انتقال- انتشار و اعمال عباراتي براي مصرف و توليد اكسيژن، مي‌توان غلظت اكسيژن محلول را به‌خوبي پيش‌بيني كرد‌. مقايسه نتايج حاصل از پژوهش حاضر با مدل‌هاي كيفي MSP ، CSP و داده‌هاي مشاهده‌اي، برتري مدل مذكور را نشان داد.