Příspěvek k použití analytických metod řešení transportně disperzní rovnice

Contribution to application of analytical methods solving Advective-Dispersion Equation

journal article - other

Czech

V přírodě probíhají všechny jevy kontinuálně, kdy veškeré nezávislé, ale i závislé veličiny se mění s časem. Při řešení úloh transportu a disperze látky v systému vodotečí se obecně nemůže zanedbat vliv času a účinku disperze. Jelikož se předpokládá znalost hydraulických veličin proudění vody v toku (rychlost a průtočná plocha), je jedinou neznámou funkcí koncentrace látky v toku c(x,t). K jejímu určení je zapotřebí jedna rovnice (rovnice transportu a disperze), která se získá aplikací zákona zachování hmotnosti. Předmětem článku jsou analytická řešení rovnice transportu a disperze látek v tocích, a to jak pro stacionární tak nestacionární děje. Analytická řešení jsou vhodná pro ověření přesnosti numerických řešení a pro citlivostní analýzu, pomocí které je možné určit vliv jednotlivých koeficientů modelu. Analytická řešení jsou odvozena pro konstantní průřezovou rychlost, konstantní průtok a konstantní průtočnou plochu, tedy pro rovnoměrné ustálené proudění. Dále se předpokládá konstantní součinitel disperze na celém studovaném úseku toku (oblasti řešení).

All phenomena in nature are going on continuity way. All independent and dependent quantities are changing with time. Solving the problems of advection and dispersion of an observed component in a system of river network, influences of time and dispersion cannot be neglected in general. Since knowledge of hydraulic quantities (average velocity and cross-sectional area) are presumed, a concentration c(x,t) of the observed component in a stream is the only unknown function. To determine this function c(x,t), one equation is needed - Advective-Dispersion Equation (ADE). ADE expresses law of mass conservation. The paper deals with analytical solutions of problems of transport and dispersion of the observed component in streams, namely for steady and unsteady problems. Analytical solutions are useful for validation of numerical solutions and for sensitivity analysis. The sensitivity analysis helps to determine influences of a separate coefficient of a model. Analytical solutions are derived for constant velocity, constant discharge and constant cross-sectional area. Also it is assumed constant dispersion coefficient.

Dispersion, Concentration of Observed Component, Mathematical modelling, Water Quality

JANDORA, J., DANĚČEK, J.

2002

1. 1. 2002

0042-790X

Journal of Hydrology and Hydromechanics

49

2

Slovak Republic

84

103

20