مدل‌سازی نحوه‌ی پراکنش آلاینده‌های محلولِ حاصل از نشتی با میزان متغیر در آب‌های زیرزمینی

آب یکی از منابع اساسی مورد نیاز بشر است. ممکن است در بعضی مناطق، منابع آب‌های سطحی محدود باشد یا دسترسی به آنها آسان نباشد. در این شرایط می‌توان با حفر چاه، از آب‌های زیرزمینی بهره‌برداری کرد.ٓبا توجه به رشد جمعیت کشور و محدودبودن آب‌های سطحی، شاهد برداشت روزافزون از آب‌های زیرزمینی در نقاط مختلف کشور هستیم. نیاز مستمر به آب آشامیدنی و افزایش روزافزون منابع آلاینده، بررسی دقیق میزان آلاینده‌های ورودی به آب‌های زیرزمینی و مدل‌سازی ریاضی چگونگی پخش آنها را ضروری می‌سازد؛ زیرا اتکا به نمونه‌برداری و انجام آزمایشات در این زمینه، زمان‌بر و مستلزم صرف هزینه‌ی زیاد است. از سوی دیگر، با توجه به محدودبودن تعداد نقاط نمونه‌برداری، می‌توان اذعان داشت که مطالعات بر روی مدل‌سازی ریاضی و تبدیل آن به نرم‌افزار، منجر به صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌یی در زمان، نیروی کار و هزینه می‌شود. در این نوشتار، مدل‌سازی نحوه‌ی پراکنش آلاینده‌های محلول در آب زیرزمینی برای حالتی است که نشر آلاینده از منبع آلودگی به‌مدت ۶ ماه به‌صورت پیوسته و به‌میزان $5000 p‌p‌m$ صورت گرفته و سپس منبع آلودگی قطع شده است. در رابطه‌ی ریاضی مبنای مدل‌سازی، پدیده‌های انتقال آلاینده ــ اعم از نفوذ و انتقال توسط جریان آب زیرزمینی ــ لحاظ شده‌اند و حل معادله به‌صورت عددی و به روش تفاضل محدود انجام شده است. طبق نتایج مدل، چنانچه نشر آلودگی به‌طور مداوم ادامه یابد بیشینه غلظت آلاینده، در محل ورود آن به آب زیرزمینی و برابر با میزان ورودی آن )یعنی $5000 p‌p‌m$( است، در حالی که اگر پس از ماه ششم منبع آلودگی قطع شود، بیشینه غلظت ۲ ماه بعد از قطع آلاینده، در فاصله‌ی ۵۰متری از محل نشت و برابر با $3200 p‌p‌m$ خواهد بود، و نیز ۷ ماه پس از قطع آلاینده میزان آن در فاصله‌ی ۵۰ متری از محل نشت و معادل $370 p‌p‌m$ تخمین زده می‌شود. لازم به ذکر است که ۷ ماه پس از قطع آلاینده، میزان آلودگی در فاصله‌ی ۵۰۰ متری از محل نشت، حدوداً برابر با $50 p‌p‌m$ خواهد بود.