عنوان

بررسی رفتار LNAPL در ناحیه نوسان سطح آب زیرزمینی تحت تأثیر نوسانات سریع و آهسته سطح ایستابی

Number

پ۲۷۲۲۰

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی رفتار LNAPL در ناحیه نوسان سطح آب زیرزمینی تحت تأثیر نوسانات سریع و آهسته سطح ایستابی

First Statement of Responsibility

رضا عظیمی

Name of Publisher, Distributor, etc.

علوم طبیعی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۴۴ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

زمین شناسی گرايش آب شناسی (هیدروژئولوژی)

Date of degree

۱۴۰۰/۰۴/۲۲

Text of Note

این تحقیق به منظور بررسی اثر نوسانات سطح ایستابی بر ضخامت LNAPL مشاهده شده در چاه‌های مشاهده‌ای انجام شده است. برای تحقق این منظور، از یک مدل آزمایشگاهی سه بعدی(تانک ماسه‌ای) استفاده شده است. به منظور حذف اثر برخی از عوامل مثل جذب، از گلس بید(glass bead) برای شبیه‌سازی مواد سفره استفاده شده است. برای انجام تحقیق‌، و برای بررسی اثر اندازه فضاهای خالی(دانه‎‌بندی مواد سفره) بر رفتار LNAPL‌، از دو دامنه اندازه دانه‌ها استفاده شده است. برای بررسی رفتار LNAPL در مواد درشت دانه از گلس بید با دامنه اندازه ذرات ۴۰۰ تا ۷۵۰ میکرون و برای بررسی رفتار LNAPL در مواد ریزدانه از گلس بید با دامنه اندازه دانه‌های کوچکتر از ۲۵۰ میکرون استفاده شده است. برای بررسی اثر ویسکوزیته ماده نفتی بر رفتار LNAPL‌، از دو نوع ماده نفتی با ویسکوزیته کمتر از آب(گازوئیل) و ویسکوزیته بیشتر از آب(نفت خام) استفاده شده است. شبیه‌سازی آزمایشگاهی در حالت نوسان سریع سطح ایستابی(پمپاژ آب به منظور افت و سپس خاموش کردن پمپ همزمان با تداوم جریان آب زیرزمینی برای جبران افت حاصله) و همینطور نوسان آهسته سطح ایستابی(کاهش سطح آب زیرزمینی همراه با تداوم جریان)، انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که فاصله چاه پمپاژ و نقطه تزریق ماده نفتی از چاه مشاهده‌ای‌، تاریخچه نوسان سطح ایستابی‌، آرایش مواد سفره‌، دانه‌بندی و نوع ماده نفتی‌، ساختمان و طراحی چاه مشاهده‌ای و نوع نوسان‌، همگی بر رفتار LNAPL در سفره آب زیرزمینی و در پی آن‌، ضخامت LNAPL در چاه مشاهده‌ای تاثیر گذار است. ضمن مطالعه بر روی چاه‌های پایش و شناسایی منشا نشت مواد نفتی در یک منطقه آلوده به مواد نفتی(دشت شازند به عنوان یک مطالعه موردی)، اطلاعات لازم برای مدلسازی نحوه توزیع LNAPL در سفره آب زیرزمینی و برنامه پاکسازی جمع‌آوری گردید. اندازه‌گیری ضخامت LNAPL در چاههای مشاهده‌ای نشان داد که ضخامت LNAPL در سفره آب زیرزمینی به مرور زمان کاهش یافته است و مقدار موجود برای انجام عملیات پاکسازی با چاه پمپاژ کافی نیست. بنابراین مدلسازی پاکسازی با فرض وجود LNAPL کافی برای پاکسازی انجام شد. برای مدل‌سازی ریاضی از مدل LDRM استفاده شده است و بر اساس آنالیز حساسیت پارامترهای مدل و بهینه‌سازی مناسب‌ترین گزینه برای عملیات پاکسازی در نظر گرفته شده است. نتایج مدل سازی نشان می‌دهد که زمان پمپاژ، شعاع گیرش و دبی پمپاژ از چاه تأثیر زیادی بر هزینه‌های پاکسازی دارند و با افزایش زمان پمپاژ به 150 روز و دبی پمپاژ به مقدار 2 لیتر در ثانبه از هر چاه پاکسازی، می‌توان تعداد چاه‌های لازم برای انجام برنامه پاکسازی را به 16 حلقه کاهش داد و به شدت در هزینه های عملیات پاکسازی صرفه جویی نمود. در این شرایط، 92 درصد از حجم LNAPL قابل بازیابی از سفره آب زیرزمینی تخلیه خواهد شد.

Text of Note

This study was conducted to investigate the effect of water table fluctuations on the LNAPL thickness observed in monitoring wells. To achieve this, a three-dimensional laboratory model (sand tank) has been used. In order to eliminate the effect of some factors such as adsorption and grain size uniformity glass bead has been used to simulate aquifer materials. Also to investigate the effect of pore size (aquifer materiyal grain sizes) on LNAPL behavior, two grain size ranges have been used. To investigate the behavior of LNAPL in coarse-grained materials, glass with a particle size range of 400 to 750 micrometers and to investigate the behavior of LNAPL in fine-grained materials, glass with a grain size range of less than 250 micrometers was used. To evaluate the effect of petroleum viscosity on LNAPL behavior, two types of petroleum materials with lower viscosity than water (diesel) and higher viscosity than water (crude oil) have been used. Laboratory simulations are performed in the case of rapid fluctuation of water table (pumping water to drowdown and then turning off the pump at the same time as the groundwater flow continues to compensate for the resulting drowdown) as well as slow fluctuation of water table (lowering the groundwater level with continuous flow), has been performed. The results showed that the distance of the pumping well and the injection point of the petroleum material from the monitoring well, the fluctuation history of the water table, the arrangement of aquifer materials, the aquifer grain size distibution and type of petroleum material, the structure and design of the monitoring well and the type of fluctuation, all affect LNAPL behavior in the aquifer. While studying the monitoring wells and identifying the source of oil spills in an oil-contaminated area (Shazand Plain as a case study), the necessary information was collected to simulate the distribution of LNAPL in the groundwater aquifer and the treatment program. At the first, seven monitoring wells were located and drilled around well No. 7 and sources of pollution. Measurement of LNAPL thickness in monitoring wells showed that LNAPL thickness in groundwater aquifer has decreased over time and the available amount is not sufficient for recovery with pumping wells. On the other hand, according to the results of simulation of LNAPL behavior in the laboratory, observation of these results does not indicate the absence of LNAPL in the groundwater aquifer. Therefore, recovery modeling was performed assuming sufficient LNAPL for pump and treat operation. LDRM model waas employed for mathematical modeling. Based on the sensitivity analysis of the model parameters and optimization, the most suitable option for the cleaning operation has been considered. The modeling results showed that the pumping time, radius of capture and pumping rate from the well have a great impact on the cleaning costs and by increasing the pumping time to 150 days and pumping flow rate of 2 liters per second from each recovery well, the number of wells required for cleanup program reduced to 16 and greatly reduced the cost of the cleanup program. Under these conditions, 92% of the recoverable LNAPL volume will be discharged from the groundwater aquifer.

Variant Title

Study of LNAP behavior in water table inter-fluctuate zone under rapid and slow fluctuations of groundwater level

Entry Element

عظیمی،

Part of Name Other than Entry Element

رضا

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏واعظی هیر،

Entry Element

‏Hassanizadeh

Entry Element

‏Grathwohl،

Part of Name Other than Entry Element

عبدالرضا

Part of Name Other than Entry Element

Peter

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز