Validering af partikelmodel mod GMS

Partikelmodellen er valideret mod Modpath i GMS. Modpath er et partikeltrackingmodul som genererer partikelbaner. Det er valgt at validere partikelmodellen, ved at generere partikler ud fra parametre fra kloridforsøg 1 og 2, figur II.14.1.

Opsætning af GMS og partikelmodellen

Modpath beregner partiklens bevægelse ud fra vandets hastighed og jordartens porøsitet. I partikelmodellen beregnes flytningen af en partikel ud fra vandets hastighed, jordartens porøsitet, samt en dispersion. For at gøre resultaterne fra partikelmodellen og Modpath sammenlignelige, sættes dispersiviteten i partikelmodellen til 0. I Modpath genereres alle partiklerne på samme tid. Der er korrigeret for dette i partikelmodellen, ved at partiklerne tilsvarende tilsættes på samme tid. I tabel II.14.1 ses de værdier der er indsat i henholdsvis GMS og partikelmodellen.
*Tryk er indsat i strømningsmodel for kloridforsøg 1.
**Tryk er indsat i strømningsmodel for kloridforsøg 2.
***I GMS betyder aktiv, at vandstanden indstiller sig efter fastsatte tryk

Værdierne for konduktiviteterne, som er indsat i GMS, stammer fra strømningsmodellen. De hastigheder som anvendes i partikelmodellen, stammer fra strømningsmodellen ved de samme værdier for konduktiviteterne. Værdierne for den effektive porøsitet, er de værdier der er kalibreret frem til i partikelmodellen ud fra målte data.

Resultat

Det er valgt at generere partikler til tidsskridtet t=200 min, som svarer til at partiklerne er nået ca. halvvejs i partikelmodellen, og til tidsskridtet, hvor alle partikler er ude af partikelmodellen.

B til A

I partikelmodellen er der tilsat 5000 partikler på en vertikal linie i indløbet i rum B, figur II.14.2. I Modpath er der indsat 5042 partikler i den samme vertikale linie i indløbet.

På figur II.14.3 ses partiklernes placering efter 200 min i GMS og i partikelmodellen. Det ses at partiklerne ligger på en vertikal frontlinie i begge modeller, men de er forskudt indbyrdes. I GMS halter enkelte partikler efter øverst i fronten.

På figur II.14.4 ses partiklernes placering efter 410 min. Til tiden 410 min er alle partikler i partikelmodellen i udløbet i rum B. I GMS er der stadig partikler tilbage, som sidder i vandløbet og nogle som er på vej til udløbet. Der går dog lang tid før alle partikler er ude af modellen i GMS, men det er relativ få partikler i forhold til det samlede antal partikler. Den sidste partikel i GMS er ude efter 962 min.

Vandløb til A

I partikelmodellen er der indsat 5000 partikler jævnt fordelt i hele vandløbet. I Modpath er på samme måde tilsat 5186 partikler, figur II.14.2.

På figur II.14.5 ses partiklernes placering efter 200 min i GMS og partikelmodellen. Det ses at partiklerne ligger i en bue på vej hen til udløbet. Buen for partiklerne i GMS ligger lavere end buen af partikler for partikelmodellen. Partiklerne i GMS er samtidig spredt mere, sammenlignet med partikelmodellen.

På figur II.14.6 ses partiklernes placering efter 458 min. Til denne tid er alle partikler ude af partikelmodellen. I GMS er der stadig en tynd fane af partikler, som ikke er kommet ud. Den sidste partikel i GMS er først ude efter 1766 min.

Vurdering

Det ses af graferne, figur II.14.3-II.14.6, at Modpath i GMS og partikelmodellen ikke beregner flytningen af en partikel ens. I begge situationer ses den samme tendes, med at fronterne minder om hinanden, men er forskudt samtidig med at fronterne genereret i GMS er mere spredte. I situationen med indløb i B har partiklerne, genereret i Modpath, en front der er længere fremme mod udløbet sammenlignet med partikelmodellen. Omvendt er det i situationen hvor partiklerne tilsættes i vandløbet. Her er partiklerne i partikelmodellen længere fremme mod udløbet sammenlignet med dem fra modpath.

Forklaring på hvorfor modellerne beregner flytningen af partiklerne forskelligt, kan skyldes flere ting. En mulighed er, at fastsættelsen af randbetingelser i vandløbet og i rum B er forskellige i strømningsmodellen og GMS, og hastigheden derfor bliver forskellig. Dette er imidlertidig undersøgt, og fundet at randbetingelserne er defineret ens. En anden forklaring kan være måden Modpath interpolerer hastigheder under flytningen af en partikel i forhold til partikelmodellen. Og hvordan hastigheder på randen defineres. Pga. tidsmangel er dette ikke undersøgt nærmere.

[ Til toppen ]
[ Forrige | Næste ]