حل معکوس معادله انتقال آلاینده به منظور شناسایی منابع آلاینده در رودخانه ها تحت شرایط واقعی با استفاده از روش ژئواستاتیستیک

حل مسئله معکوس انتقال آلاینده به دلیل ویژگی های خاصی همچون عدم وجود پاسخ، عدم یکتایی پاسخ و عدم پایداری بسیار مشکل و چالش برانگیز است. با توجه به پیچیدگی های مسئله مذکور، معمولا فرضیات و ساده سازی هایی در روند حل صورت می گیرد که در نهایت منجر به ارائه روش هایی می گردد که قابلیت بسط و توسعه برای کاربرد در شرایط واقعی را ندارند. در این تحقیق، روشی کاربردی برای تشخیص منابع آلاینده در رودخانه ها تحت شرایط واقعی، با لحاظ نامنظمی مقاطع و غیرماندگاری جریان و با در نظر گرفتن تاثیر توامان فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی انتقال، توسعه داده شده است. چارچوب احتمالاتی روش ارائه شده، امکان تخمین مشخصات منبع در لحظه های زمانی بیشتر از تعداد داده های مشاهداتی و همچنین در نظر گرفتن عدم قطعیت موجود در نتایج مدل ناشی از خطا در داده های مشاهداتی را فراهم می آورد. با توجه به این که در حل معکوس معادله انتقال، حل مستقیم آن نیز موردنیاز است، در ابتدا حل معادلات جریان و جابه جایی-پراکندگی با استفاده از روش عددی تفاضل محدود صورت گرفته و سپس معادله معکوس انتقال به منظور شناسایی منابع آلاینده موجود، با استفاده از روش ژئواستاتیستیک حل می شود. نتایج اجرای مدل برای سه مثال فرضی و دو سری داده واقعی، حاکی از دقت مطلوب و پایداری عددی بالای مدل دربازیابی مشخصات منابع آلاینده حتی شرایط پیچیده و نزدیک به واقعیت و با استفاده داده های مشاهداتی ناقص و دارای خطا بود. میزان عدم قطعیت در بازیابی مشخصات منابع آلاینده هم از طریق محاسبه بازه اطمینان ۹۵ درصد در نظر گرفته شد.

کلیدواژه ها:

بازیابی مشخصات منبع آلاینده ، جریان غیرماندگار ، مساله معکوس ، معادله ی جابه جایی پراکندگی