Risk analysis of ground water contamination detection networks, using stochastic modeling and decision theory

Abstract

Ο κύριος στόχος της διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη και η εκτίμηση ρίσκου της πιθανότητας ανίχνευσης ρύπανσης των υπόγειων νερών, η οποία δημιουργείται σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα και προέρχεται από μια σημειακή πηγή εντός μιας περιοχής ελέγχου. Η μελέτη έγινε με τη δημιουργία ενός δισδιάστατου στοχαστικού μοντέλου μεταφοράς και διασποράς ρύπανσης υπόγειων υδάτων βασισμένο στην τεχνική Monte Carlo. Η εκτίμηση ρίσκου γίνεται μέσα στο πλαίσιο λήψης απόφασης για την αποκατάσταση της περιβαλλοντικής ζημιάς και του τρόπου που επηρεάζεται η απόδοση, με όρους πιθανότητας, ενός συστήματος πηγαδιών παρακολούθησης υπόγειας ρύπανσης από την καθυστέρηση ελέγχου της επέκτασης της ρύπανσης. Στη διατριβή διερευνήθηκε η επίδραση του υδρογεωλογικού περιβάλλοντος, της βροχόπτωσης, της συχνότητας δειγματοληψίας καθώς και της καθυστερημένης επέμβασης, μετά την επιτυχή ανίχνευση υπόγειας ρύπανσης, στην απόδοση ενός γραμμικού συστήματος πηγαδιών επιτήρησης υπόγειας ρύπανσης. Οι βασικοί στόχοι της διδακτορικής διατριβής ήταν:•Η αξιολόγηση της επίδρασης των υδρογεωλογικών χαρακτηριστικών του πεδίου (ετερογένεια, συντελεστής διασποράς), της περιοχής ελέγχου και του αριθμού των πηγών ρύπανσης στην πιθανότητα επιτυχούς ανίχνευσης υπόγειας ρύπανσης από μια γραμμική διάταξη πηγαδιών παρακολούθησης, όπου φάνηκε ότι ο κύριος παράγοντας επίδρασης στην ανίχνευση της ρύπανσης είναι η διασπορά του πεδίου.•Η αξιολόγηση της επίδρασης της συχνότητας δειγματοληψίας στην πιθανότητα επιτυχούς ανίχνευσης υπόγειας ρύπανσης, όπου ανάλογα με τη διασπορά του πεδίου πρέπει να πραγματοποιείται τουλάχιστον δύο φορές το χρόνο.•Ο προσδιορισμός της πιθανότητας ανίχνευσης υπόγειας ρύπανσης από μια γραμμική διάταξη πηγαδιών παρακολούθησης, η οποία προέρχεται από επαναλαμβανόμενα περιστατικά ρύπανσης τα οποία συσχετίζονται με την απορροή κατακρημνισμάτων, σε βάθος χρόνου 30 ετών. •Η αξιολόγηση της καθυστέρησης του ελέγχου και της αποκατάστασης της υπόγειας ρύπανσης σε σχέση με την απόδοση του δικτύου πηγαδιών παρακολούθησης, όπου δείχτηκε ότι καθυστέρηση στον έλεγχο της ρύπανσης μετά από επιτυχή ανίχνευση ισοδυναμεί με υποβάθμιση της απόδοσης των διατάξεων πηγαδιών παρακολούθησης ρύπανσης. •Η μελέτη της επίδρασης των παραπάνω παραγόντων κατά τη διαδικασία λήψεως απόφασης για τον έλεγχο και την αποκατάσταση υπόγειας ρύπανσης που προέρχεται από μια επιτηρούμενη περιοχή (ΧΥΤΑ, υπόγεια δεξαμενή, υπόγειοι αγωγοί μεταφοράς).