Assessment of the relationship between the spilled LNAPL volume and its thickness in monitoring wells considering the water table fluctuation history

Abstract

تعتبر عملية تقدير كمية الهيدروكربونات غير الذائبة في البيئة المسامية هي الخطوة الأولى في سلسلة عملية معالجة التربة والمياه الجوفية، وبما أن منسوب المياه وسمك الهيدروكربونات في آبار المراقبة هما البياتان المتوفران في الحقل لتقييم مدى التلوث، ونظراً لعدم وجود علاقة بين كمية الهيدروكربونات المنسكبة وسمكها في آبار المراقبة التي تكون مناسيب المياه فيها غير مستقرة، فإن هناك حاجة ماسة لدراسة تأثير تغير منسوب المياه على سمك الهيدروكربونات المنسكبة، ولذا تم تطوير نموذج رياضي لتمثيل هذه الظاهرة يدمج تغير مناسيب المياه والتخلف والانحباس، كما أجريت تجارب مخبرية للحصول على بيانات سمك الهيدروكربونات في آبار المراقبة تحت تأثير منسوب مياه متغير. فقد أجريت أربعة تجارب باستخدام نوعين من البيئة المسامية مع الكيروسين والديزل، واستخدمت هذه النتائج لمعايرة النموذج الرياضي. كما قورنت النتائج المتحصلة من المحاكاة بتلك المتحصلة من التجارب المخبرية والمنشورة. ولقد أظهرت التجارب الأربعة أحجام انسكاب حرجة قدرت بـ 4.8 و 4.3 و 4.15 و 3.9 سم3 سم2 على التوالي، كما قورنت نتائج الاختبارات على أساس هيدروستاتيكي مع النتائج المنشورة المقدرة من نماذج مختلفة. وأظهرت نتائج المقارنة على أساس الخطأ المئوي أن النموذج الرياضي المطور هو أفضل متنبئ لجميع التجارب (حيث بلغت نسبة الخطأ المئوي 5.8% إلى 10.7% و 3.7% إلى 19.7% و 0.6% إلى 6.1% و 1.6% إلى 10% على التوالي)، وأن إدماج تغير منسوب المياه في نموذج الاحتباس المتخلف له تأثير كبير على التنبؤات، كما أن تغير السطح البيئي للهيدروكربونات والمياه الأرضية يرتبط عكسياً مع سمك الهيدروكربونات في آبار المراقبة، كما وجد أن أعلى كمية للهيدروكربونات تكون مع أدنى مستوى لمنسوب المياه والعكس صحيح، وأظهرت النتائج أن تنبؤات النموذج متوافقة مع القياسات المخبرية كما أعطت النموذج نتائج عالية في مدى 16.2% إلى 85.1% و 7.9% إلى 47.2% و 6.4% إلى 70.3% و 6.7% إلى 43.4% في جميع الحالات الأربعة على التوالي، كما وجد أن حساسية النموذج لمسامية الرمل وكثافة الـ (LNAPL) متدنية جداً مما يجعل استخدام النموذج موثوقاً.