کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6409521 1629912 2016 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An analytical model for solute transport in an infiltration tracer test in soil with a shallow groundwater table
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل تحلیلی برای حمل و نقل محلول در آزمون تستر نفوذ در خاک با یک جدول زیرزمینی کم عمق
کلمات کلیدی
راه حل تحلیلی، آزمایش ردیاب نفوذ، گستره شعاعی، ضخامت منطقه رهوز، منحنی های دستیابی به موفقیت، جدول زیرزمینی کم عمق،
ترجمه چکیده
توصیه می شود که یک تستر تستر نفوذ در محل به طور همزمان برای تعیین ضریب پراکندگی طولی و عرضی در خاک در نظر گرفته شود. راه حل های تحلیلی برای حمل و نقل دو طرفه حمل و نقل منفجره مشتق شده در هندسه شعاعی در ادبیات استخراج شده است که می تواند برای تفسیر نتیجه چنین آزمون تکراری استفاده شود. با این حال، این راه حل ها برای یک دامنه حمل و نقل با محدوده شعاعی محدود و ضخامت بی نهایت منطقه رهوز توسعه یافته است که ممکن است در حمل و نقل واقعی در طی یک آزمون ردیابی نفوذ میدان واقع نگردد. به خصوص، فرضیه ضخامت بی نهایت منطقه رهوز باید برای آزمایش های تفتیش نفوذ در خاک با یک جدول زیرزمینی کم عمق غیر قابل قبول باشد. این مقاله یک مدل تحلیلی برای تفسیر نتایج یک تست کشف نفوذ بر اساس بهبود دامنه حمل و نقل با محدوده شعاعی محدود و یک ضخامت محدود منطقه رهوز توصیف می کند. مدل تحلیلی با استفاده پیوسته از تبدیل انتگرال مناسب و تبدیل معکوس معکوس آن به دست می آید. مقایسه راه حل تحلیلی اختراع شده در مقابل راه حلهای تحلیلی گذشته که در آن دو مجموعه متمایز از میزان شعاعی و ضخامت ناحیه رهوز در نظر گرفته شده است، به منظور تعیین تاثیر شرایط مرزی شعاعی و خروجی بر انتقال محیط انجام می شود. نتایج نشان می دهد که هر دو شرایط مرزی شعاعی و خروجی به طور قابل ملاحظه ای بر بخش پایانی منحنی های دستیابی برای یک محیط خاک با ضریب پراکندگی بزرگ تاثیر می گذارند. راه حل های قبلی برای یک دامنه حمل و نقل با یک ضخامت ناگهانی شعاعی و یک ضخامت بی نهایت از شرایط مرز منطقه رهوز، پیش بینی های غلظت پایین را در مقایسه با محلول پیشنهادی در اواخر زمان ارائه می دهد. علاوه بر این، تفاوت بین دو راه حل زمانی تقویت می شود که موقعیت های مشاهده نزدیک به جدول آب های زیرزمینی است. علاوه بر این، ما راه حل ما را در مقایسه با راه حل های تقریبی که از راه حل قبلی تحلیل می کنیم مقایسه می کنیم و پیشنهاد شده است که به عنوان ابزار سریع برای برآورد ضرایب پراکندگی طولی و عرضی بطور همزمان عمل کنیم. نتایج نشان می دهد که راه حل های تقریبی پیش بینی هایی را ارائه می دهند که از راه حل های ما برای کل محدوده مقادیر ضریب پراکندگی متفاوت است. بنابراین، استفاده از راه حل تقریبی برای تفسیر نتایج یک تستر نفوذ پذیری مناسب نیست.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات فرآیندهای سطح زمین
پیش نمایش مقاله
یک مدل تحلیلی برای حمل و نقل محلول در آزمون تستر نفوذ در خاک با یک جدول زیرزمینی کم عمق
چکیده انگلیسی
It is recommended that an in-situ infiltration tracer test is considered for simultaneously determining the longitudinal and transverse dispersion coefficients in soil. Analytical solutions have been derived for two-dimensional advective-dispersive transport in a radial geometry in the literature which can be used for interpreting the result of such a tracer test. However, these solutions were developed for a transport domain with an unbounded-radial extent and an infinite thickness of vadose zone which might not be realistically manifested in the actual solute transport during a field infiltration tracer test. Especially, the assumption of infinite thickness of vadose zone should be invalid for infiltration tracer tests conducted in soil with a shallow groundwater table. This paper describes an analytical model for interpreting the results of an infiltration tracer test based on improving the transport domain with a bounded-radial extent and a finite thickness of vadose zone. The analytical model is obtained with the successive application of appropriate integral transforms and their corresponding inverse transforms. A comparison of the newly derived analytical solution against the previous analytical solutions in which two distinct sets of radial extent and thickness of vadose zone are considered is conducted to determine the influence of the radial and exit boundary conditions on the solute transport. The results shows that both the radial and exit boundary conditions substantially affect the trailing segment of the breakthrough curves for a soil medium with large dispersion coefficients. Previous solutions derived for a transport domain with an unbounded-radial and an infinite thickness of vadose zone boundary conditions give lower concentration predictions compared with the proposed solution at late times. Moreover, the differences between two solutions are amplified when the observation positions are near the groundwater table. In addition, we compare our solution against the approximate solutions that derived from the previous analytical solution and has been suggested to serve as fast tools for simultaneously estimating the longitudinal and transverse dispersion coefficients. The results indicate that the approximate solutions offer predictions that are markedly distinct from our solution for the entire range of dispersion coefficient values. Thus, it is not appropriate to use the approximate solution for interpreting the results of an infiltration tracer test.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Hydrology - Volume 540, September 2016, Pages 129-141
نویسندگان
, , ,