Document

Development of a mathematical model for simulation of macroalgae farming in the coastal areas.

Identifier
DOI: http://dx.doi.org/10.24200/squjs.vol23iss1pp32-42
Source
Sultan Qaboos University Journal for Science. v. 23, no.1, p. 32-42.
Other titles
تنمیة نموذج رياضي لمحاكاة زراعة الطحالب الكبیرة في المناطق الساحلية.
Country
Oman.
City
Muscat.
Publisher
College of Science, Sultan Qaboos University.
Gregorian
2018-05-06
Language
English
English abstract
A mathematical model consisting of a system of three coupled partial differential equations (PDEs) was proposed to estimate the concentrations of nitrogen, phosphorous and macroalgae biomass in coastal open waters. However, some simplifying assumptions were used in the model to cope with the complexity of real conditions. For the macroalgae biomass, the system works as a batch mode, while input and output were accounted for nitrogen and phosphorous. The MATLAB pdepe feature, applying the finite element method was used in model solving and the simulation of model equations. The program was split into four functions that included the solver and post-processing of the results, a function containing the PDEs, a function setting the initial conditions, and one setting the boundary conditions. For model validation, the experimental measurement of nitrogen, phosphorous and macroalgae biomass concentrations of Bandar Abbas coastal open waters were analyzed by standard methods at three depths of 1, 5 and 10 m. The predictive values of the developed model demonstrated its applicability for the management of coastal macroalgae cultivation systems by assessing the impact of nitrogen and phosphorous strategies on the farming system.
ISSN
2414-536 X
Arabic abstract
تم اقتراح نموذج رياضي يتكون من نظام من ثلاث معادلات تفاضلية جزئية مقترنة (PDEs) لتقدير تركيزات الكتلة الحيوية للنيتروجين والفوسفور والطحالب الكبيرة في المياه الساحلية المفتوحة. ومع ذلك، تم استخدام بعض الافتراضات المبسطة في النموذج للتعامل مع تعقيد الظروف الحقيقية. بالنسبة للكتلة الحيوية للطحالب الكبيرة، يعمل النظام كوضع دفعي، في حين يتم احتساب المدخلات والمخرجات للنيتروجين والفوسفور. تم استخدام خاصية MATLAB pdepe، وتطبيق طريقة العناصر المحددة في حل النماذج ومحاكاة معادلات النماذج. تم تقسيم البرنامج إلى أربع وظائف تتضمن حل النتائج ومعالجتها اللاحقة، ووظيفة تحتوي على PDEs، ووظيفة تحدد الشروط الأولية، وواحدة تحدد الشروط الحدودية. للتحقق من صحة النموذج، تم تحليل القياس التجريبي لتركيزات الكتلة الحيوية للنيتروجين والفوسفور والطحالب الكبيرة في المياه الساحلية المفتوحة في بندر عباس بالطرق القياسية على ثلاثة أعماق هي 1 و5 و10 متر. أظهرت القيم التنبؤية للنموذج المطور إمكانية تطبيقه على إدارة أنظمة زراعة الطحالب الكبيرة الساحلية من خلال تقييم تأثير استراتيجيات النيتروجين والفوسفور على نظام الزراعة.
Category
Journal articles

Same Subject

Journal articles
1
0
Abrantes, F.
Copernicus GmbH.
2016-07
Theses and Dissertations
2
0
Al-Amriyah, Kawkab Abdullah Nabhan.
Sultan Qaboos University.
2023
Theses and Dissertations
0
0
Al-Rawahiyah, Bushra Said Mohammed.
Sultan Qaboos University.
2019
Theses and Dissertations
0
0
Al-Hinai, Khalid Mohammed Adi.
Sultan Qaboos University
2014
Theses and Dissertations
1
0
Al-Balushiyah, Eman Abdul Rahim.
Sultan Qaboos University
2018
Journal articles
0
0
Alam, Tanveer.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2018