وسطاء ضبط عمليات الانتشار في الحقل البعيد

1996 المصبات البحرية لمياه الصرف الصحي

أ.د عادل رفقي عوض

KFAS

عمليات الانتشار في الحقل البعيد علوم الأرض والجيولوجيا

إن وسطاء التحكم في تقدير تراكيز الملوثات في الحقل البعيد بشكل دقيق هي عوامل الانتشار الاضطرابي (الدوامي):

D₂ (Dy في الشكل 4-16) و D₃ وعامل تلاشي الفعالية (K) أو (90^T ( وتعرف عوامل الانتشار بما يلي:

عامل الانتشار الجانبي الافقي  = D₂

عامل الانتشار الجانبي الشاقولي = D₃

 

إن القيم المطلقة أو القيم المستقرة لـ D₃, D₂ تقدر بواسطة اختبار عينات لكاشف (عنصر تتبع) ينطلق بشكل مستمر من نقطة ثابتة بينما القيم النسبية يجب أن تتحدد بواسطة اختبار عينات لكاشف ينطلق بشكل مستمر أومتقطع من نقاط تتحرك بسرعة تماثل سرعة مركز كتلة الكاشف.

ففي فترة الانتشار الكبيرة فإن الفارق بين القيم المطلقة والنسبية يمكن أن يكون صغيرا. أما عندما يكون حجم قمع الكاشف (tracer plume) أو حجم الرقع (patch) أصغر من التيارات الدوامة الكبيرة المقياس فإن القيم النسبية (والتي تحدد التوزيع الوسطي المشترك) ستكون أصغر من القيم المطلقة.

إنه من المفيد غالبا عند تقدير الانتشار الأفقي تسجيل بيانات (خرائط في مخطط لوغارتمي مضاعف) أو قيم التباين الشعاعي (المحسوب من الميل الآني لمنحنيات التراكيز الثابتة بالعلاقة مع المساحة المدروسة في مخطط نصف لوغارتمي) إلى زمن الانتشار وتحديد ذلك بشكل خط مستقيم تقريبي:

وطالما  فإن النتيجة يمكن التعويض عنها مباشرة في العلاقة (48) دون الحساب الفعلي لعامل الانتشار.

 

المصدر (28) حلل عدد من الاطلاقات الآتية (غير المستقرة) في مياه ساحلية في الطريقة المذكورة آنفا ووجد (بوحدات Cgs) العلاقة التالية:

وبتحاليل مشابهة أعطى المصدر (37) المعادلة التالية:

وتعتبر التغيرات الشاقولية المقياس الطويل أصغر بكثير من التغيرات الأفقية وتكون عوامل الانتشار الشاقولية D₃ أصغر بكثير من عوامل الانتشار الأفقية D₂. إن التمييز بين العوامل المطلقة والنسبية يبقى خارج إطار موضوعنا هذا.

 

لقد بينت التجارب الميدانية أن (D₃) يعتمد على التناقض الشاقولي التدريجي للكثافة (باتجاه عمق البحر). المصدر (38) جمع من المعطيات الحقلية (الميدانية) وحللها واقترح العلاقة التالية:

ففي الوسط المتحانس يصبح التدرج (التناقض) الشاقولي للسرعة مهما للانتشار الشاقولي.

ففي المياه الضحلة (التي يكون عمقها أقل من 30 إلى 40 مترا) فإن امتداد الحركات أو تيارات المياه الجائشة الاضطرابية المتولدة يمكن أن تصل حتى القاع.

 

وسوف تكون التيارات الدوامة الكبيرة المقياس في الاتجاهين الأفقي والشاقولي مع صغيرة نسبيا. ويبدو أن العلاقات اللاحقة ستعطي تماما التقدير التنبؤي الجيد والدقيق لعوامل الانتشار:

كما كنا قد حددنا سابقا قيمة D₂ أو (Dy) في الفقرة (3-1) بشكل أخر أعم، ولوسط مائي غير محدد العمق.

إن قيم التناقضات الشاقولية التدريجية للسرعة خاضعة لتأثير عدة عوامل وعلى سبيل المثال رياح القص على سطح الماء ويكون في هذه الحالة صحيحا وبشكل مقبول استخدام القيمة:

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]