سید حامد معراجی

آلودگیهای نفتی مایع غیرحلشونده و سنگینتر از آب )DNAPL( از مهمترین منابع آلودگی پایدار در محیطهای زیرسطحی و متخلخل به شمار میآیند. تحلیل حرکت آلایندهها در محیط متخلخل موضوع اصلی این پژوهش بوده که با هدف ارایٔهی روشی عددی و کاربردی برای پیشبینی، کنترل و مدلسازی رفتار آلایندههای DNAPL انجام شده است. در این راستا، تلاش شده تا موقعیت مکانی و زمانی، میزان و نحوهی پخشیدگی آلایندهها در محیط متخلخل با دقت قابل قبول شبیهسازی شود. در این پژوهش از روش عددی دیفرانسیل کوادرچر به عنوان یک روش گسستهسازی با دقت بالا و محاسبات کم در شبیهسازی عددی حرکت آلودگیهای نفتی مایع غیرحلشونده و سنگینتر از آب )DNAPL( در محیط متخلخل استفاده شده و کدنویسی آن در محیط نرمافزار Matlab صورت گرفتهاست. شبیهسازی و بررسی فشار آب، فشار و درصد اشباع آلایندهیDNAPL متناسب با ویژگیهای فیزیکی آلاینده و خصوصیات محیط انتشار آن به روش دیفرانسیل کوادرچر از جمله دستاوردهای این پژوهش است. نتایج تحلیل عددی نشان داد که انتشار آلاینده DNAPL در محیط متخلخل از یک رفتار زمانی سهمرحلهای تبعیت میکند؛ روند زمانی بیانگر پیشروی تدریجی و عمدت ًا عمقی آلودگی تحت غلبه نیروی گرانش و حرکت سیستم به سمت حالت شبهپایدار در زمانهای طولانی است. به طوریکه در مراحل اولیه پیشروی سریع آلودگی رخ داده و با گذشت زمان، نرخ تغییرات کاهش یافته و سیستم در بازه زمانی حدود 3000 تا 6000 ثانیه به حالت شبهپایدار میرسد، بهگونهای که تغییرات درصد اشباع به کمتر از 15 درصد محدود میشود. همچنین تحلیل توزیع مکانی بیانگر آن است که پیشروی آلودگی عمدت ًا در راستای عمق و تحت تأثیر نیروی گرانش صورت گرفته و بیش از 70 درصد آلودگی در نزدیکی منبع نشت متمرکز میباشد. بررسی پارامترهای مؤثر نشان داد که چگالی به عنوان عامل اصلی کنترلکننده عمق نفوذ عمل میکند، به طوریکه افزایش آن از 1110 به 1620 کیلوگرم بر مترمکعب موجب افزایش عمق نفوذ در حدود 40 تا 60 درصد میشود. همچنین تخلخل به عنوان پارامتر مؤثر بر ساختار محیط، گستره و تمرکز آلودگی شناخته میشود. با افزایش تخلخل از 0/4 به 0/6 باعث افزایش گستره آلودگی تا حدود 35 درصد و کاهش تمرکز آن تا حدود 25 درصد میگردد، در حالیکه گرانروی نقش تنظیمکننده در میزان تحرک و پخش جانبی آلاینده ایفا میکند. در بخش صحتسنجی،