ارائه روش جدید مدلهای ریاضی در اثربخشی کاهش آلایندههای زیست¬محیطی
محورهای موضوعی : علوم محیط زیست
1 - گروه ریاضی، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران
کلید واژه: آلودگی هوا, محیط¬زیست, مدلهای ریاضی, روش تابع گرین,
چکیده مقاله :
خطوط لوله به عنوان مهمترین ابزار جابهجایی نفت و مشتقات آن، شریان اقتصاد و تجارت بسیاری از کشورها محسوب میشود. آنالیز اثرات خطوط لولههای انتقال نفت و فرآوردههای آن بر محیطزیست نشان میدهد که قطع و وصل متناوب لولههای انتقال نفت و مشتقات آن در برخی موارد باعث ورود آلایندهها به هوا و آسیبرسانی به محیطزیست میشود. بهمنظور نیل به اهدافی نظیر حفاظت محیطزیست (آب، خاک و هوا) در جهت توسعه پایدار و ایجاد راهحلی مناسب برای جلوگیری از مخاطرات آلایندهها، مطالعه روشهای کاهش آلودگی در چنین مواردی از اهمیت ویژهای برخوردار است. بروز عوامل تهدید کننده محیطزیست، لزوم استفاده از علوم مختلف برای حل معضلات در این زمینه را تایید میکنند. مدلهای ریاضی از جمله ابزارهای توانمند و کاربردی هستند که میتوان به کمک آنها راهحلهایی در جهت رفع مشکلات زیست محیطی ارائه داد. مدل ریاضی مرتبط به خطوط لولههای انتقال نفت و مشتقات آن، یک معادله دیفرانسیل معمولی غیر خطی مرتبه دوم است. در این تحقیق، معادله دیفرانسیل مذکور را مورد بررسی قرار داده و جهت کاهش آلودگی محیطزیست، دورههای تناوب زمان تخلیه لولهها را مورد بحث قرار میدهیم. برای این منظور، از روش تابع گرین که یک ابزار قدرتمند برای حل معادلات دیفرانسل غیر خطی است استفاده میکنیم.
Pipelines, as the most important means of transporting oil and its derivatives, are considered the economic and trade artery of many countries. Analysis of the effects of oil and product pipelines on the environment shows that intermittent disconnection and connection of oil and product pipelines in some cases causes pollutants to enter the air and damage the environment. In order to achieve goals such as environmental protection (water, soil, and air) for sustainable development and creating a suitable solution to prevent pollutant hazards, studying methods to reduce pollution in such cases is of particular importance. The emergence of environmental threats confirms the need to use various sciences to solve problems in this field. Mathematical models are powerful and practical tools that can be used to provide solutions to environmental problems. The mathematical model related to oil pipelines and its derivatives is a second-order nonlinear ordinary differential equation. In this research, we examine the aforementioned differential equation and discuss the periodicity of pipe emptying times in order to reduce environmental pollution. For this purpose, we use the Green's function method, which is a powerful tool for solving nonlinear differential equations.
[1] Zhzng, T., Chen, Q., 2007, Identification of contaminant sources in enclosed spacey by a single sensor, Indoor Air, Vol. 17, No.6, pp. 439-449.
[2] Wang, Z., Liu, J., 2012, Identification of the pollution source from one-dimensional parabolic equation models, Vol. 219, No. 8, pp. 3403-3413.
[3] Milnes, E., Perrochet, P., 2007, Simultaneous identification of a single pollution point source location and contamination time under known flow field conditions, Advances in Water Resources, 30(12), 2439-2446.
[4] Ling, L., Yamamoto, M., Hon, Y., Takeuchi, T., 2006, Identification of source locations in two-dimensional heat equations, Inverse Problems in Science and Engineering, Vol. 22, No. 4, pp. 591-608
[5] Ghane, A., Mazaheri, M., Samani, M., 2016, Location and release time identification of pollution point source in river networks based on the Backward Probability Method, Environmental Management, Vol. 180, 164-171.
[6] Parsaie, A., Haghiabi, A.H., 2017, Computational Modeling of pollution transmission in rivers Applied water science, 7(3), 1213-1222.
[7] Marion, A., Zaramella, M., Bottacin, A., 2008, Solute transport in revers with multiple storage zones: The STIR model, water resources research, 44(10).
[8] Barati-Moghaddam, M., Mazaheri, M., Samani, M., 2015, Numerical Solution of Advection-Dispersion Equation with Temporal Conservation Zones in Case of Unsteady Flow in Irregular Sections. Journa of Science and Irrigation Engineering. 40(1): 99-117.
[9] El-Badia, A., Ha-Duong, T., Hamdi, A., 2005, Identification of a point source in a linear advection–dispersion–reaction equation : Application to a pollution source problem , Inverse Problems;21(3), 1-17.
[10] Hamdi, A., Mahfoudhi, I., Rejaiba, A., 2015, Identification of time active limit with lower and upper bounds of total amount loaded by unknown sources in 2D transport equations, Engineering Mathematics, 97(1), 101-117.
[11] Shokri, A., 2025, Using Green function in mathematical modeling of pollutant reduction in the environment, Quarterly Journal of Chemistry Application in the Environment, Vol. 60, pp. 85-91.
