ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

7.2 Ο Κώδικας SEAWAT
Η αρχική ιδέα για τη δηµιουργία του SEAWAT το οποίο αποτελεί
συνδυασµό του MODFLOW και MT3D σε ένα ενιαίο πρόγραµµα για
την τρισδιάστατη προσοµοίωση της ροής υπόγειου νερού µεταβλητής
πυκνότητας τεκµηριώθηκε για πρώτη φορά από Guo και Bennett (1998).
Αργότερα, ως µέρος ενός σχεδίου του φορέα Γεωλογικών Ερευνών των
Ηνωµένων Πολιτειών για να ποσοτικοποιηθούν τα υποθαλάσσια νερά,
το πρόγραµµα SEAWAT βελτιώθηκε και ενηµερώθηκε (Langevin και Guo,
1999).
Το πρόγραµµα SEAWAT αναπτύχθηκε για την τρισδιάστατη προσοµοίωση
της ροής υπόγειων υδάτων µεταβλητής πυκνότητας σε πορώδη υλικά. Ο
κώδικας αναπτύχθηκε από το συνδυασµό των προγραµµάτων MODFLOW
και MT3DMS σε ένα ενιαίο πρόγραµµα που λύνει το συνδυασµό ροής και
διαλυτής ουσίας µε εξισώσεις µεταφοράς και χρησιµοποιεί µια διαδικασία
για να συνδέσει την εξίσωση της ροής του νερού µε την εξίσωση µεταφοράς
της διαλυτής ουσίας. Αρχικά επιλύεται η εξίσωση ροής για κάθε χρονικό
βήµα και τα αποτελέσµατα του πεδίου ταχυτήτων χρησιµοποιούνται για την
επίλυση της εξίσωσης µεταφορών της διαλυτής ουσίας. Αυτή η διαδικασία
µε την επίλυση εναλλάξ των εξισώσεων ροής και µεταφοράς
επαναλαµβάνεται έως ότου η περίοδος αναφοράς και η προσοµοίωση
ολοκληρωθούν. Οι εξισώσεις ροής και µεταφοράς επιλύονται πολλές φορές
για το ίδιο χρονικό βήµα µέχρι η µέγιστη διαφορά της πυκνότητας στο υγρό
µεταξύ δύο διαδοχικών επαναλήψεων να είναι µικρότερη από την ανοχή που
καθορίζει ο χρήστης.
Το υπόγειο νερό περιέχει διαλυµένα συστατικά, όπως άλατα που βρίσκονται
συνήθως στο θαλασσινό νερό. Σε σχετικά χαµηλές συγκεντρώσεις τα
διαλυµένα συστατικά δεν επηρεάζουν ουσιωδώς την πυκνότητα στο υγρό.
Καθώς η διαλυτή συγκέντρωση αυξάνεται η µάζα των διαλυµένων
συστατικών µπορεί να επηρεάσει σηµαντικά την πυκνότητα του υγρού. Αν η
χωρική διακύµανση στην πυκνότητα του υγρού είναι ελάχιστη, ανεξάρτητα
από την πραγµατική τιµή της πυκνότητας, οι µαθηµατικές µέθοδοι για τον
ποσοτικό προσδιορισµό και τη µορφή της ροής του νερού είναι σχετικά
απλές. Σε παράκτιους υδροφορείς όπου οι διαφοροποιήσεις της πυκνότητας
στο υγρό είναι µεγάλες η µελέτη της ροής του νερού είναι περίπλοκη διότι
οι διακυµάνσεις στη πυκνότητα µπορούν να επηρεάσουν σηµαντικά τα
ποσοστά και τα πρότυπα της ροής του υγρού. Σε πολλές υδρογεωλογικές
µελέτες η ακριβής αναπαράσταση της µεταβλητής πυκνότητας της ροής του
- 70 -