تحلیل عدم قطعیت و حساسیت مدل انتقال آلاینده محلول در آب های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت قزوین)

مدل سازی کیفی آبهای زیرزمینی ابزاری مفید برای شناسایی چگونگی انتقال آلایندهها در محیط متخلخل آبخوان است. این مدلها شامل پارامترهای متعددی هستند که اغلب بر اساس پژوهش های قبلی یا قضاوت کارشناسی برآورد میشوند یا در بهترین شرایط بر اساس اندازه گیری های محدود میدانی برآورد می شوند. در نتیجه دادههای ورودی به مدلهای شبیهسازی، دقیق نبوده و همراه با خطا هستند که این خطاها باعث به وجود آمدن عدم قطعیت در نتایج مدل شبیهسازی میشود. هدف این پژوهش تحلیل عدم قطعیت و تحلیل حساسیت پارامترهای مدل جریان و مدل انتقال آلاینده محلول در آب زیرزمینی و تعیین پارامترهای حساس بر انتقال آلاینده بود. به این منظور ابتدا با استفاده از مدل فرضی و تحلیل حساسیت به دو روش موضعی و جامع، پارامترهای حساس بر انتقال آلاینده تعیین شد. پارامترهای موثر بر حداکثر غلظت آلاینده محلول از تحلیل حساسیت موضعی به ترتیب هدایت هیدرولیکی، ضریب کاهشی، تخلخل، ضریب توزیع و ضریب پخشیدگی و پارامترهای موثر بر زمان رسیدن به حداکثر غلظت به ترتیب هدایت هیدرولیکی، ضریب توزیع، تخلخل، ضریب پخشیدگی و ضریب کاهشی بودند. پارامترهای موثر بر حداکثر غلظت آلاینده محلول با توجه به نتایج تحلیل حساسیت جامع نیز به ترتیب هدایت هیدرولیکی، ضریب کاهشی، تخلخل، ضریب پخشیدگی و ضریب توزیع و پارامترهای موثر بر زمان رسیدن به حداکثر غلظت به ترتیب هدایت هیدرولیکی، ضریب توزیع، ضریب پخشیدگی، ضریب کاهشی (یا نرخ زوال) و تخلخل بودند. سپس مدل سازی جریان با مدل MODFLOW و مدل سازی انتقال آلایندهها با مدل MT۳DMS آب زیرزمینی منطقه بررسی شده (دشت قزوین) بر اساس اطلاعات کیفی مربوط به یون های کلراید و نیترات انجام شد و با استفاده از پارامترهای مدل، تولید متغیرهای تصادفی به روش مونت کارلو که مناسب برای توابع پیچیده است، انجام شد. برای بیان تحلیل عدم قطعیت نمودارها تابع توزیع تجمعی مکمل CCDF غلظت کلراید و نیترات محاسبه و رسم شده است. با توجه به این نمودار تغییرات غلظت کلراید با احتمال ۵ درصد برابر با ۵/۲۰۵ میلیگرم در لیتر، با احتمال ۵۰ درصد برابر با ۵/۱۹۶ میلیگرم در لیتر، احتمال ۹۵ درصد برابر با ۴/۱۸۵ میلیگرم در لیتر است. همچنین با توجه به نمودار CCDF نیترات، تغییرات غلظت نیترات با احتمال ۵، ۵۰ و ۹۵ درصد به ترتیب برابر ۵۶، ۱۲۵/۵۴ و ۵/۵۱ میلیگرم در لیتر حاصل شد. نتایج دو روش تحلیل حساسیت موضعی و جامع شبیه هم هستند. شایان ذکر است که این نتیجه مربوط به مدل فرضی است و ممکن است در شرایط دیگر نتایج متفاوتی حاصل شود.

کلیدواژه ها:

آلودگی آب زیرزمینی ، تحلیل عدم قطعیت ، تحلیل حساسیت ، شبیهسازی مونت کارلو