بهینه سازی طراحی سیستم احیاء آبهای زیرزمینی

چکیده با رشد و توسعه فعالیتهای صنعتی، نفوذ انواع آلاینده ها به آب های زیرزمینی روند رو به رشدی یافته است. برخلاف آب های سطحی، پایداری انواع آلاینده ها در آب های زیرزمینی بسیار بالاست و از این رو هزینه پاکسازی آبخوان های آلوده بسیار زیاد است. با توجه به این مسائل، از روش های مختلف احیاء آب های زیرزمینی برای احیاء آبخوان ها از آلاینده های گوناگون استفاده می شود که از جمله آنها می-توان به روش پمپاژ-تصفیه اشاره نمود. طی قرن گذشته در بسیاری از نقاط جهان به طور فزاینده ای منابع آب زیرزمینی آلوده شده اند. آلاینده های آب زیرزمینی یک خطر جدی برای منابع آب به شمار رفته و برای جلوگیری از مشکلات زیست محیطی و بهداشتی، آب های آلوده به این مواد بایستی به سرعت پاکسازی شوند. در تحقیق موجود، مروری بر روش های پاکسازی آبخوان های آلوده انجام و درنهایت یک روش به عنوان روش مناسب انتخاب شده است. برای شبیه سازی روند پاکسازی نیاز به یک مدل شبیه ساز بود. مدل شبیه ساز انتخاب شده در این تحقیق با نام های modflow2000 و mt3dms، مدل های سه بعدی بوده و بر اساس تفاضلات محدود کار می کنند. این مدل ها جزء جامع ترین مدل های موجود برای پیش بینی رفتار کمی جریان و انتقال جرم آلاینده می باشند. البته در این تحقیق از قابلیت های اصلی این مدل برای شبیه سازی فرآیندهای اصلی کیفی آب زیرزمینی نظیر انتشار، انتقال و پخش استفاده شده است. از طرف دیگر با توجه به اینکه هدف نهایی این تحقیق بهینه سازی روند پاکسازی می باشد، فرم کلاسیک الگوریتم ژنتیک به عنوان یک روش مناسب بهینه سازی برای کمینه کردن تابع هدف(مقدار هزینه) انتخاب شده است. این الگوریتم با یافتن بهترین مکان برای 5 چاه از بین 18 چاه محتمل و نیز بهترین دبی چاه های انتخاب شده مقدار کل هزینه های لازم برای پاکسازی را کمینه می کند. الگوریتم استفاده شده در این تحقیق می تواند با پیشنهادات داده شده ارتقاء یافته و زمان اجرای کمتری را به خود اختصاص دهد. تاکنون مدل های کارآمدی در شبیه سازی و بهینه سازی سیستم احیاء آبخوان های آلوده در سایت های واقعی استفاده نشده است. از این رو هدف این تحقیق، تهیه و کاربرد مدل تلفیقی شبیه سازی و بهینه سازی احیاء آب زیرزمینی و ارزیابی عملکرد آن در مواجه با مسائل واقعی می باشد. بنابراین، پس از بررسی مقادیر مجموع هیدروکربن های نفتی و خطوط ایزوپیز در منطقه اسماعیل آباد واقع در حوالی پالایشگاه تهران، طرح بهینه ای برای احیاء آبخوان به روش پمپاژ-تصفیه ارائه گردید. واژه های کلیدی: احیاء آب های زیرزمینی، پمپاژ-تصفیه، شبیه سازی، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک