بررسی کارکرد مدل سلول‌های ترکیبی و ذخیره‌موقت بر فرآیند عبور ردیاب از مخازن متوالی

قسمت‏هایی از مجاری روباز اعم از رودخانه ها که در آن معمولا جریان سرعت پایین تری دارد، مانند مناطق ماندابی و مناطق هایپوریک، می‏توانند به ذخیره‏سازی موقت مواد ردیاب کمک کنند و باعث نگه‏داشت آلودگی و افزایش پارامتر زمان ماند شده و انتقال آلودگی در جریان را تحت تاثیر قرار دهند. در این تحقیق، اثر مخازن پشت سر هم ایجاد شده در رودخانه ها تحت تاثیر احداث بندهای گابیونی که معمولاً برای کنترل سیلاب اجرا می گردند، در ایجاد مناطق ماندابی و افزایش زمان ماند مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور 36 آزمایش مختلف با متغیرهایی شامل 3 نوع سنگ دانه، 4 دبی و 3 غلظت ورودی بر روی 2 مخزن سری گابیونی نصب‏شده داخل یک فلوم آزمایشگاهی انجام گردید. از مدل hcis که شامل پارامترهای (λ، و  ) است، برای به‏دست آوردن زمان ماند و حجم مخازن پشت بندها و تعیین پارامترهای هیدرولیکی جریان استفاده گردید. با بررسی نتایج مشاهده گردید که پارامترهای زمان انتقال برای تست‏های ردیاب، به صورت خطی با تعداد بندها (n) و حجم مخزن پشت آن افزایش می‏یابد. همچنین بین سایر پارامترهای زمانی به دست آمده از منحنی های رخنه آزمایشگاهی و تعداد بند ها، رگرسیون خطی برقرار گردید. شیب رگرسیون خطی برای  (زمان از آغاز تا  انتهای بازوی پایین‏رونده) در مقابل n و حجم مخزن، بزرگتر از مقدار مشابه برای  (زمان از لحظه تزریق آلودگی تا زمان آغاز حرکت صعودی بازوی بالارونده منحنی رخنه) بود که بیانگر زمان ماند بیشتر در اثر ذخیره‏سازی موقت در سیستم است. همچنین مشاهده گردید که پارامترهای زمانی استخراج شده از مدل hcis نیز به صورت خطی با n و فاصله از نقطه‏ی تزریق افزایش می یابد.

The Performance Assessment of the Hybrid Cells in Series and Transient Storage Models in the Tracer Routing through the Interconnected Reservoirs

Some parts of the free surface flow including river networks in which the velocities is low, can act as dead or hyporheic zones. These areas can help to the temporary storage of the tracers and consequently increasing the residence time parameter. In this study, the effects of consecutive reservoirs caused by construction of gabion flood control structures have been investigated in terms of dead zones creation and residence time expansion. For this purpose, 36 experiments were performed in the laboratory flume, including two gabion dams. The experimental variables included three rock median diameters, four entrance discharges and three entrance concentrations. The HCIS model, which includes temporal parameters of the λ, T1, and T2, has been used to obtain the residence time, the reservoirs volume behind the gabion dams and flow hydraulic parameters. The results showed that the transport time parameters were increased linearly with reservoir volume (V) and number (N). Also, linear regressions were established between the number of dams and the other temporal parameters obtained from experimental breakthrough curves (BC). It was found that the slopes of N and V ( is total duration time of the BC) linear regressions were bigger than the similar values for  (time from the injection time origin to the rising point of BC curve), indicating a higher residence time due to transient storage of the pollution. Also, it was found that the time parameters obtained from HCIS model are increased linearly with N and distance from the injection point.