Flow and Transport in Porous Formations

در اواسط دهه هفتاد، حوزه جدیدی از تحقیقات در هیدرولوژی زیرسطحی پدیدار شد، یعنی مدل‌سازی کلی جریان و حمل و نقل. انگیزه این توسعه، شناخت حضور همه جانبه ناهمگونی ها در سازندهای طبیعی و تأثیر آنها بر حمل و نقل و جریان، از یک سو، و گسترش گسترده قابلیت محاسباتی ارائه شده توسط ماشین های الکترونیکی، از سوی دیگر بوده است. جدای از این، یکی از حوزه‌هایی که در آن تغییرپذیری فضایی ویژگی‌های ترکیب نقش اصلی را ایفا می‌کند، انتقال آلاینده است، موضوعی که مورد توجه و نگرانی فزاینده‌ای است. من کاملاً خوش شانس بودم که از آغاز به کار در این زمینه مشغول تحقیق شدم و شاهد رشد سریع جامعه و ادبیات در مورد تنوع فضایی و تأثیر آن بر هیدرولوژی زیرسطحی بودم. با توجه به این علاقه فزاینده، چند سال پیش تصمیم گرفتم که ارائه موضوع به صورت سیستماتیک و جامع برای کمک به کسانی که مایلند خود را در تحقیق یا کاربرد این حوزه جدید درگیر کنند، مفید خواهد بود. من وظیفه اصلی خود را تجزیه و تحلیل ناهمگونی در مقیاس بزرگ سفره‌های زیرزمینی و تأثیر آن می‌دانستم، با این فرض که خواننده پیش‌زمینه‌ای در هیدرولوژی سنتی دارد. این در قسمت‌های 3، 4 و 5 متن به دست آمده است که مطالب مربوطه را در خود جای داده است.

In the mid-seventies, a new area of research has emerged in subsurface hydrology, namely sto­ chastic modeling of flow and transport. This development has been motivated by the recognition of the ubiquitous presence of heterogeneities in natural formations and of their effect upon transport and flow, on the one hand, and by the vast expansion of computational capability provided by elec­ tronic machines, on the other. Apart from this, one of the areas in which spatial variability of for­ mation properties plays a cardinal role is of contaminant transport, a subject of growing interest and concern. I have been quite fortunate to be engaged in research in this area from its inception and to wit­ ness the rapid growth of the community and of the literature on spatial variability and its impact upon subsurface hydrology. In view of this increasing interest, I decided a few years ago that it would be useful to present the subject in a systematic and comprehensive manner in order to help those who wish to engage themselves in research or application of this new field. I viewed as my primary task to analyze the large scale heterogeneity of aquifers and its effect, presuming that the reader already possesses a background in traditional hydrology. This is achieved in Parts 3, 4 and 5 of the text which incorporate the pertinent material.