مدل سازی نحوه ی پراکنش آلاینده های محلولِ حاصل از نشتی با میزان متغیر در آب های زیرزمینی

آب یکی از منابع اساسی مورد نیاز بشر است. ممکن است در بعضی مناطق، منابع آب های سطحی محدود باشد یا دسترسی به آنها آسان نباشد. در این شرایط می توان با حفر چاه، از آب های زیرزمینی بهره برداری کرد.ٓبا توجه به رشد جمعیت کشور و محدودبودن آب های سطحی، شاهد برداشت روزافزون از آب های زیرزمینی در نقاط مختلف کشور هستیم. نیاز مستمر به آب آشامیدنی و افزایش روزافزون منابع آلاینده، بررسی دقیق میزان آلاینده های ورودی به آب های زیرزمینی و مدل سازی ریاضی چگونگی پخش آنها را ضروری می سازد؛ زیرا اتکا به نمونه برداری و انجام آزمایشات در این زمینه، زمان بر و مستلزم صرف هزینه ی زیاد است. از سوی دیگر، با توجه به محدودبودن تعداد نقاط نمونه برداری، می توان اذعان داشت که مطالعات بر روی مدل سازی ریاضی و تبدیل آن به نرم افزار، منجر به صرفه جویی قابل ملاحظه یی در زمان، نیروی کار و هزینه می شود. در این نوشتار، مدل سازی نحوه ی پراکنش آلاینده های محلول در آب زیرزمینی برای حالتی است که نشر آلاینده از منبع آلودگی به مدت ۶ ماه به صورت پیوسته و به میزان $5000 p p m$ صورت گرفته و سپس منبع آلودگی قطع شده است. در رابطه ی ریاضی مبنای مدل سازی، پدیده های انتقال آلاینده ــ اعم از نفوذ و انتقال توسط جریان آب زیرزمینی ــ لحاظ شده اند و حل معادله به صورت عددی و به روش تفاضل محدود انجام شده است. طبق نتایج مدل، چنانچه نشر آلودگی به طور مداوم ادامه یابد بیشینه غلظت آلاینده، در محل ورود آن به آب زیرزمینی و برابر با میزان ورودی آن )یعنی $5000 p p m$( است، در حالی که اگر پس از ماه ششم منبع آلودگی قطع شود، بیشینه غلظت ۲ ماه بعد از قطع آلاینده، در فاصله ی ۵۰متری از محل نشت و برابر با $3200 p p m$ خواهد بود، و نیز ۷ ماه پس از قطع آلاینده میزان آن در فاصله ی ۵۰ متری از محل نشت و معادل $370 p p m$ تخمین زده می شود. لازم به ذکر است که ۷ ماه پس از قطع آلاینده، میزان آلودگی در فاصله ی ۵۰۰ متری از محل نشت، حدوداً برابر با $50 p p m$ خواهد بود.