| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 354 |
| تعداد مقالات | 3,733 |
| تعداد مشاهده مقاله | 4,939,127 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,310,847 |
مطالعه شبیهسازی و آزمایشگاهی تاثیر اندازه دانههای محیط متخلخل بر جابهجایی املاح در شرایط هیدرولیکی یکسان | ||
| آبخوان و قنات | ||
| دوره 6، شماره 1 - شماره پیاپی 10، شهریور 1404، صفحه 41-50 اصل مقاله (593.01 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22077/jaaq.2025.9512.1114 | ||
| نویسندگان | ||
| سعید قائدی1؛ پیمان افراسیاب* 2؛ معصومه دلبری2؛ حسین باقری3 | ||
| 1دانشجوی دکتری گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران. | ||
| 2دانشیار،گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران. | ||
| 3دانشآموخته دکتری، گروه مهندسی آب، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایران. | ||
| چکیده | ||
| شدت جریان و سرعت متوسط در نقاط مختلف آبخوانها علیرغم تفاوتهایی که در ویژگیهای فیزیکی محیطهای متخلخل وجود دارد، میتواند یکسان باشد. در این شرایط، جابهجایی مواد محلول، متاثر از عوامل منفذی محیط از قبیل اندازهی دانهها و سرعت آبحفرهای است. از این رو، برای شناخت بهتر ضرایب جذب و واجذب و فرآیندهای انتقال مواد، انجام شبیهسازی ضروری است. لذا، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر اندازه ذرات محیط متخلخل بر انتقال املاح در شرایط هیدرولیکی یکسان بهکمک مدلهای آزمایشگاهی و شبیهسازی با مدلهای عددی تعادلی و غیرتعادلی اجرا شد. ستونهای آزمایشگاهی از جنس پیویسی به طول 25 سانتیمتر و قطر داخلی ۸ سانتیمتر و محیطهای متخلخل مورد آزمایش از ذرات شن و ماسهی طبیعی بود. نیترات پتاسیم به صورت تزریق مقطعی بهعنوان ماده محلول به ستونهای خاک تزریق شد. مطابق نتایج آزمایشگاهی، بیشینهی غلظت (C/C0) در محیطهای ریز، متوسط و درشت دانه بهترتیب برابر5/0، 27/0 و 3/0 و ضرایب توزیع آنها (KD) بهترتیب 2/23، 8/1 و 1/2 lit/kg که نشاندهنده رقیق شدن آلایندهها در محیطهای درشت دانه و نگهداشت آنها در محیطهای ریزدانه است. نتایج شبیهسازی نشاندهنده دقیقتر بودن مدلهای غیرتعادلی دومکانی (RMSE=0.01) و تکمکانی (RMSE=0.01- 0.03) در مقایسه با مدل تعادلی (RMSE=0.01-0.09) بود که مبین وجود فرآیندهای جنبشی زمانبر در فرآیندهای انتقال املاح است. لذا، استفاده از مدلهای مشمول فرآیند جنبشی و تعادلی در شبیهسازی انتقال مواد در محیطهای متخلخل توصیه میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| منحنی رخنه؛ جذب دومکانی؛ ستون آزمایشگاهی؛ مدل تعادلی؛ مدل غیرتعادلی | ||
| مراجع | ||
|
Bagheri, H., Abyaneh, H. Z., Izady, A., & Brusseau, M. L. (2019). Modeling the transport of nitrate and natural multi-sized colloids in natural soil and soil amended with vermicompost. Geoderma, 354, 113889. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.113889 Bagheri, H., Zare Abianeh, H., Izadi, A., and Bagheri, H. (2024). Simulation of the effect of vermicompost on the transport of reactive sodium in saturated and near-saturated soil. Iranian Water Research Journal, 17(4). https://doi.org/10.22034/iwrj.2023.14379.2524. (In Persian) Batany, S., Peyneau, P. E., Lassabatère, L., Béchet, B., Faure, P., & Dangla, P. (2019). Interplay between molecular diffusion and advection during solute transport in macroporous media. Vadose Zone Journal, 18(1), 1-15. https://doi.org/10.2136/vzj2018.07.0140 Bear, J. (2013). Dynamics of fluids in porous media. Courier Corporation. Bear, J., & Braester, C. (1972). On the flow of two immiscible fluids in fractured porous media. In Developments in soil science (Vol. 2, pp. 177-202). Elsevier. Bear, J., & Cheng, A. H. D. (2010). Modeling groundwater flow and contaminant transport (Vol. 23, p. 834). Dordrecht: Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6682-5 Finkel, M., Grathwohl, P., & Cirpka, O. A. (2016). A travel time‐based approach to model kinetic sorption in highly heterogeneous porous media via reactive hydrofacies. Water Resources Research, 52(12), 9390-9411. https://doi.org/10.1002/2016WR019147 Florido, A., Valderrama, C., Arévalo, J. A., Casas, I., Martínez, M., & Miralles, N. (2010). Application of the site's non-equilibrium sorption model for the removal of Cu (II) onto grape stalk wastes in a fixed-bed column. Chemical Engineering Journal, 156(2), 298-304. https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.10.020 Freeze, R. A., & Cherry, J. A. (1979). Groundwater prentice. Englewood Cliffs, Englewood Cliffs. Jellali, S., Diamantopoulos, E., Kallali, H., Bennaceur, S., Anane, M., & Jedidi, N. (2010). Dynamic sorption of ammonium by sandy soil in fixed bed columns: Evaluation of equilibrium and non-equilibrium transport processes. Journal of Environmental Management, 91(4), 897-905. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2009.11.006 Kulasiri, D., & Verwoerd, W. (2002). Modeling Solute Transport in Porous Media. In North-Holland series in applied mathematics and mechanics (Vol. 44, pp. 1-25). North-Holland. https://doi.org/10.1016/S0167-5931(02)80002-X Ladu, J. L. C., & Zhang, D. R. (2011). Modeling atrazine transport in soil columns with HYDRUS-1D. Water Science and Engineering, 4(3), 258-269. https://doi.org/10.3882/j.issn.1674-2370.2011.03.003 Lee, S., Kim, D. J., & Choi, J. W. (2012). Comparison of first-order sorption kinetics using the concept of the two-site sorption model. Environmental Engineering Science, 29(11), 1002-1007. https://doi.org/10.1089/ees.2011.0301 Li, Q., LI, F., ZHANG, Q., QIAO, Y., Du, K., Zhu, N.,... & HE, X. (2021). Water and salt transport simulation in the wheat growing area of the North China Plain based on the HYDRUS model. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 29(6), 1085-1094. https://doi.org/10.13930/j.cnki.cjea.200828 Murphy, N. P., Furman, A., Moshe, S. B., & Dahlke, H. E. (2024). Comparison of reactive transport and non-equilibrium modeling approaches for the estimation of nitrate leaching under large water application events. Journal of Hydrology, 628,30583. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.130583 Rezaei, E., Zeinalzadeh, K., & Ghanbarian, B. (2021). Effects of particle shape and size distribution on hydraulic properties of grain packs: An experimental study. arXiv preprint arXiv:2111.01288. https://doi.org/10.48550/arXiv.2111.01288 Shekhar, S., Mailapalli, D. R., & Raghuwanshi, N. S. (2024). Simulation and optimization of ponding water and nutrient management in rice irrigated with alternate wetting and drying practice under a humid subtropical region in India. Paddy and Water Environment, 22(1), 189-207. https://doi.org/10.1007/s10333-023-00961-7 Simunek, J., & van Genuchten, M. T. (2008). Modeling nonequilibrium flow and transport processes using HYDRUS. Vadose zone journal, 7(2), 782-797. https://doi.org/10.2136/vzj2007.0074 Simunek, J., Brunetti, G., Jacques, D., van Genuchten, M. T., & Šejna, M. (2024). Developments and applications of the HYDRUS computer software packages since 2016. Vadose Zone Journal, 23(4), e20310. https://doi.org/10.1002/vzj2.20310 Simunek, J., Van Genuchten, M. T., & Sejna, M. (2005). The HYDRUS-1D software package for simulating the one-dimensional movement of water, heat, and multiple solutes in variably-saturated media. University of California-Riverside Research Reports, 3, 1-240. Simunek, J., Van Genuchten, M. T., & Šejna, M. (2016). Recent developments and applications of the HYDRUS computer software packages. Vadose Zone Journal, 15(7), vzj2016-04. https://doi.org/10.2136/vzj2016.04.0033 Syafiuddin, A., Boopathy, R., & Hadibarata, T. (2020). Challenges and solutions for sustainable groundwater usage: Pollution control and integrated management. Current Pollution Reports, 6, 310-327. https://doi.org/10.1007/s40726-020-00167-z Urdiales, C., Urdiales-Flores, D., Tapia, Y., Cáceres-Jensen, L., Šimůnek, J., & Antilén, M. (2025). Transport mechanisms of the anthropogenic contaminant sulfamethoxazole in volcanic ash soils at equilibrium pH evaluated using the HYDRUS-1D model. Journal of Hazardous Materials, 487, 137077. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.137077 Wang, S., Huang, L., Zhang, Y., Li, L., & Lu, X. (2021). A mini-review on the modeling of volatile organic compound adsorption in activated carbons: Equilibrium, dynamics, and heat effects. Chinese Journal of Chemical Engineering, 31, 153-163. https://doi.org/10.1016/j.cjche.2020.11.018 Yu, H., Li, C., Yan, J., Ma, Y., Zhou, X., Yu, W.,... & Dong, P. (2023). A review on adsorption characteristics and influencing mechanism of heavy metals in farmland soil. RSC advances, 13(6), 3505-3519. https://doi.org/10.1039/D2RA07095
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 306 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 153 |
||