hİd 353 taŞinim s ÜreÇlerİ
DESCRIPTION
HİD 353 TAŞINIM S ÜREÇLERİ. Levent Tezcan 200 4 -0 5 Güz Dönemi. Ders Programı. Adveksiyon Dispersiyon Difüzyon Kütle Taşınım Eşitliği Başlangıç ve Sınır Koşulları Retardasyon – Reaktif Taşınım Taşınım Parametrelerinin Belirlenmesi Jeoistasistiksel Dispersiyon Modeli - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
HİD 353 TAŞINIM SÜREÇLERİ
Levent Tezcan2004-05 Güz Dönemi
Ders Programı
Adveksiyon Dispersiyon Difüzyon Kütle Taşınım Eşitliği Başlangıç ve Sınır Koşulları Retardasyon – Reaktif Taşınım Taşınım Parametrelerinin Belirlenmesi Jeoistasistiksel Dispersiyon Modeli Analitik ve Sayısal Çözümler Taşınım Modelleri
Gözden Geçirilmesi Gerekenler
Matematik Fizik Akışkanlar Mekaniği Gözenekli Ortam
Hidroliği Sayısal Analiz
Ölçü Sistemleri Akışkan Özellikleri Gradyan - Akı Potansiyel Momentum –
Newton 2. Yasası Enerji
Kütlenin Korunumu Enerjinin Korunumu Momentum Korunumu
Kaynak Kitaplar
P. Domenico & F. Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeology, Böl. 10, 13, 14, 15, 17, 18
C.W. Fetter, 1993, Contaminant Hydrogeology, Böl. 2-3-4
Bedient, et al, 1994, Groundwater Contamination, Böl. 6-7,10
Bear, J., 1979, Hydraulics of Groundwater, 7 Zheng, C., Bennett, G., 1995, Applied
Contaminant Transport Modeling, 1-6
Taşınan Maddeler
Radyoaktif Maddeler, örn. U-238 Ağır Metaller, örn. Pb Azot Türevleri, örn. nitrat Majör iyon fazlası, örn. Na+ Organik Kimyasallar Hidrokarbonlar, örn. Xylene, …..
Taşınım Süreçleri
Adveksiyon - advection Dispersiyon - dispersion Difüzyon - (molecular) diffusion Mekanik Dispersiyon Kimyasal, Mikrobiyolojik, & Nükleer
Süreçler Asit – Baz Reaksiyonları Çözülme – Çökelme İndirgenme – Yükseltgenme Hidroliz
Taşınım
Ortalama YeraltısuyuHızı
Mixing (Ort. YAS hızından daha hızlı)
Adveksiyon
Dispersiyon
Darcy Yasası
Örn. K = 0.01 cm/si = 0.01ne = 0.2
v = 5x10-4 cm/s
eeee An
Q
n
q
l
h
n
K
n
Kiv
Kirlenme Başlangıcı (t = 0)
KirleticiDoygun OlmayanBölge
Doygun
“Geçirimsiz" Sınır
(1-D Analiz)
(1-D)
%100
%0t
Konsantrasyon Değişimi(“Örnek/Mevsim “)
C
Break-Through Curve
Sürekli EnjeksiyonAdvektif TaşınımDüşey Akım ve Taşınım Yok
Kirletici
D.O.B
D.B.
“Geçirimsiz" Sınır
Gözlem Kuyusu
YAS Akım Yönü
Hidrodinamik Dispersiyon(Mekanik Karışım)
100%
0%t
Konsantrasyon
1 yıl
2 yıl
KirleticiD.O.B.
D.B
(1-D)
Azalan Konsantrasyon
Gözlem Kuyusu
c
Breakthrough Curve
Kirletici
D.O.B.
D.B.
(2-D)100 mg/L
Azalan Konsantrasyon
10050 5
Hidrodinamik Dispersiyon
Taşınım Denklemi (1D)Advektif - Dispersif
D = v
: dispersivite
t
C
x
Cv
x
CD
2
2
t
C
x
Cv
x
CD
2
2
Taşınım Eşitliği (Korunumlu – Reaktif Olmayan)
txx
Eğim
Hidrodinamik Dispersiyon Katsayısı
cc c
t
C
x
Cv
x
CD
2
2
%100
%0t
C Yüksek DDüşük D
Ogata-Banks Çözümü
Dt
vtxerfc
C
C
22
1
0
10 km
100m
1 m
1 cm
0.1 mm1000km
10km
100m
1 m
1 cm
Dis
per
sivi
te
Akım/Taşınım Mesafesi
YK
ZK
AK
Gelhar et. al. ,1992, WRR, 28:1955-1974
Dispersivite Katsayısı ~ x
Kütle Dengesi
SİSTEME GİREN KÜTLE MİKTARI =
SİSTEMDEN ÇIKAN KÜTLE MİKTARI
SİSTEMDE BİRİKEN/AZALAN KÜTLE MİKTARI
RADYOAKTİF/BİYOLOJİK BOZUNMA
+
+
Kütle Dengesi
SİSTEME GİREN KÜTLE MİKTARI
=
SİSTEMDEN ÇIKAN KÜTLE MİKTARI
SİSTEMDE DEĞİŞENKÜTLE MİKTARI
RADYOAKTİF/BİYOLOJİK BOZUNMA
-
-
Kütle Dengesi
outoutinin CQCQdt
vCd
dt
dM
)(
outoutout CQM ininin CQM
Dengeli Rejim – Korunumlu Madde
Tanım
Dengeli x Dengesiz (Dinamik)
Korunumlu x Korunumsuz
0dt
dM 0
dt
dM
Örnek
QCCQCQ 221121
2211
CQCQC
C1=10 mg/lC2=50 mg/lQ1=20 m3/sQ2=5 m3/s
Q2C2
Q1C1QC
Kütlenin Korunumu
xF xx
FF x
x
zF
zz
FF z
z
y
y
FF y
y
yF