Published May 24, 2019
| Version v1
Publication
Open
A one-dimensional mathematical simulation to salinity control in a river with a barrage dam using an unconditionally stable explicit finite difference method
Description
Salinity refers to the amount of salt in rivers, where the salt can be in many different forms. There are two main methods of defining the concentration of salt in water such as the total dissolved solid measurement (TDS) and the electrical conductivity measurement (EC). The salinity is measured by evaporating water to dryness and weighing the solid residue. The electrical conductivity measurement is measured by passing an electric current through the water and measuring how readily the current flows. The total amount of salt in the water can affect the taste of water. The World Health Organization's guideline on water palatability is that water with a salinity level of less than about 0.50–0.60 g/L is generally considered to be of a standard level. The drinking-water becomes significantly and increasingly unpalatable at salinity levels greater than about 1.0 g/L. In this research, a one-dimensional mathematical model of salinity measurement in a river is proposed. A modified model of salinity control in a river with a barrage dam is also introduced. An unconditionally stable explicit finite difference technique is used to approximate the salinity level under several conditions from the proposed model. The proposed computational technique gives good agreement results in realistic scenarios for water supply processes.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تشير الملوحة إلى كمية الملح في الأنهار، حيث يمكن أن يكون الملح في العديد من الأشكال المختلفة. هناك طريقتان رئيسيتان لتحديد تركيز الملح في الماء مثل القياس الكلي للصلب المذاب (TDS) وقياس الموصلية الكهربائية (EC). يتم قياس الملوحة عن طريق تبخير الماء حتى الجفاف ووزن البقايا الصلبة. يتم قياس قياس الموصلية الكهربائية عن طريق تمرير تيار كهربائي عبر الماء وقياس مدى سهولة تدفق التيار. يمكن أن تؤثر الكمية الإجمالية من الملح في الماء على طعم الماء. المبدأ التوجيهي لمنظمة الصحة العالمية بشأن استساغة المياه هو أن المياه ذات مستوى الملوحة أقل من حوالي 0.50-0.60 جم/لتر تعتبر عمومًا ذات مستوى قياسي. تصبح مياه الشرب غير مستساغة بشكل كبير ومتزايد عند مستويات ملوحة أكبر من حوالي 1.0 جم/لتر. في هذا البحث، يُقترح نموذج رياضي أحادي البعد لقياس الملوحة في النهر. كما تم تقديم نموذج معدل للتحكم في الملوحة في النهر مع سد الوابل. يتم استخدام تقنية الفرق المحدود الصريح المستقر دون قيد أو شرط لتقريب مستوى الملوحة في ظل عدة شروط من النموذج المقترح. تعطي التقنية الحسابية المقترحة نتائج اتفاق جيدة في سيناريوهات واقعية لعمليات إمدادات المياه.Translated Description (French)
La salinité fait référence à la quantité de sel dans les rivières, où le sel peut se présenter sous de nombreuses formes différentes. Il existe deux méthodes principales pour définir la concentration de sel dans l'eau, telles que la mesure du total des solides dissous (TDS) et la mesure de la conductivité électrique (EC). La salinité est mesurée en évaporant l'eau à sec et en pesant le résidu solide. La mesure de la conductivité électrique est mesurée en faisant passer un courant électrique à travers l'eau et en mesurant la facilité avec laquelle le courant circule. La quantité totale de sel dans l'eau peut affecter le goût de l'eau. La ligne directrice de l'Organisation mondiale de la santé sur la palatabilité de l'eau est que l'eau avec un niveau de salinité inférieur à environ 0,50-0,60 g/L est généralement considérée comme étant d'un niveau standard. L'eau potable devient significativement et de plus en plus désagréable à des niveaux de salinité supérieurs à environ 1,0 g/L. Dans cette recherche, un modèle mathématique unidimensionnel de mesure de la salinité dans une rivière est proposé. Un modèle modifié de contrôle de la salinité dans une rivière avec un barrage est également introduit. Une technique de différence finie explicite inconditionnellement stable est utilisée pour approcher le niveau de salinité dans plusieurs conditions à partir du modèle proposé. La technique de calcul proposée donne de bons résultats concordants dans des scénarios réalistes pour les processus d'approvisionnement en eau.Translated Description (Spanish)
La salinidad se refiere a la cantidad de sal en los ríos, donde la sal puede estar en muchas formas diferentes. Existen dos métodos principales para definir la concentración de sal en el agua, como la medición de sólidos disueltos totales (TDS) y la medición de conductividad eléctrica (EC). La salinidad se mide evaporando el agua a sequedad y pesando el residuo sólido. La medición de la conductividad eléctrica se mide haciendo pasar una corriente eléctrica a través del agua y midiendo la facilidad con la que fluye la corriente. La cantidad total de sal en el agua puede afectar el sabor del agua. La directriz de la Organización Mundial de la Salud sobre la palatabilidad del agua es que el agua con un nivel de salinidad de menos de aproximadamente 0.50–0.60 g/L generalmente se considera de un nivel estándar. El agua potable se vuelve significativamente y cada vez más desagradable a niveles de salinidad superiores a aproximadamente 1,0 g/L. En esta investigación, se propone un modelo matemático unidimensional de medición de la salinidad en un río. También se introduce un modelo modificado de control de salinidad en un río con presa de presa. Se utiliza una técnica de diferencia finita explícita incondicionalmente estable para aproximar el nivel de salinidad en varias condiciones a partir del modelo propuesto. La técnica computacional propuesta da buenos resultados de acuerdo en escenarios realistas para los procesos de suministro de agua.Files
s13662-019-2106-4.pdf
Files
(2.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:be0bf897c488e5bd577292cf4b5b4a18
|
2.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- محاكاة رياضية أحادية البعد للتحكم في الملوحة في نهر به سد وابل باستخدام طريقة الفرق المحدود الصريح المستقر دون قيد أو شرط
- Translated title (French)
- Une simulation mathématique unidimensionnelle pour le contrôle de la salinité dans une rivière avec un barrage en utilisant une méthode de différence finie explicite inconditionnellement stable
- Translated title (Spanish)
- Una simulación matemática unidimensional para el control de la salinidad en un río con una presa de presa utilizando un método de diferencia finita explícita incondicionalmente estable
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2946770284
- DOI
- 10.1186/s13662-019-2106-4
References
- https://openalex.org/W124091076
- https://openalex.org/W1933662307
- https://openalex.org/W1981776091
- https://openalex.org/W1982691317
- https://openalex.org/W1985628954
- https://openalex.org/W1990752791
- https://openalex.org/W2010170366
- https://openalex.org/W2011557462
- https://openalex.org/W2027779086
- https://openalex.org/W2619631699
- https://openalex.org/W2755672404
- https://openalex.org/W2783253974
- https://openalex.org/W2789517979