• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Vattenhantering med hjälp av matematisk modell av sötvattenslinser

    Kredit:KPFU

    En gemensam rysk-omansk tidning publicerades i Journal of Hydrology . På 1950-talet Den ryske akademikern Vladimir Kunin, en av grundarna av Institute of Water Problems i Moskva och Institute of Deserts i Ashkhabad, upptäckte och beskrev sötvattenlinser i Karakumöknen i Turkmenistan. Dessa linser flyter på toppen av salt och hypersalt grundvatten. Uppkomsten av dessa linser och faktorer som styr färskvattenlagring, cirkulation i linserna, och deras motståndskraft mot ogynnsamma klimatfaktorer och antropogena effekter (pumpning) var oklart.

    På 1980-talet en grupp från Kazan State University började undersöka Kunins linser. Denna forskningssträvan utvidgades till geografiska förhållanden i östra Arabien. Matematiska modeller av dessa sötvattenförekomster har applicerats på liknande linser i Australien, Oregon (USA), Saudiarabien, Qatar, Kuwait och andra torra och halvtorra regioner. Praktisk motivation härrör från ett globalt underskott på färskvattenresurser, inklusive dricka, bevattning, och industrivatten, speciellt i torra öknar. Infödda befolkningar i Centralasien och Arabien är beroende av sådana linser för att stödja kameler, får, getter och andra tamboskap.

    I det här pappret, homeostasen av vattenlinser förklarades som en intrikat växelverkan av följande fysiska faktorer:infiltration till linsen från enstaka (sporadiska) regn, permanent avdunstning från grundvattenytan, flytförmåga på grund av en täthetskontrast av söt- och saltvatten, och kraften av motstånd mot vattenrörelser från sanddyner. Som ett resultat, vatten gör en slags U-sväng med en nedåtgående bana från luftningszonen (vados) omvandlas till ett stigande flöde tillbaka till ökenatmosfären. Formen på dessa linser liknar ett flygande tefat, och den utvecklade matematiska modellen matchar Kunins fältobservationer väl. Intressant, modellen förutsäger gränssnittet mellan färskt och salt grundvatten på liknande sätt som det som beskrevs av en holländsk hydrolog Van Der Veer på 1970-talet för det ganska annorlunda problemet med havsvatteninträngning i kustnära akviferer.

    Tillämpningarna av denna forskning kan vara mångfacetterade; specifikt, Kunins linser är nu artificiellt skapade av hanterade akvifer-laddningstekniker. Till exempel, nära Abu-Dhabi konstruerades en megalins genom att injicera avsaltat vatten i en salt grundvattenakvifer. Denna lins anses av UAEs regering som en nationell reserv för nödsituationer, dvs. om landets traditionella vattenförsörjningssystem misslyckas, återvinning av färskvatten från denna lins kan påbörjas.

    I forskargruppen ingår hydrologer, hydrogeologer, ekologer, och mikrobiologer från Sultan Qaboos University (Oman) och matematiker, Professor Yury Obnosov från Kazan Federal University (Ryssland).


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com