کاهش تبخیر از مخزن‌‌ آب سد‌‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

چکیده

به دلیل خشکی هوا و دمای بالا، هدرروی تبخیر از سطح  مخزن‌‌های سد‌‌های ایران بالا است. بنابراین، لازم است از میزان تبخیر از سطح مخزن‌‌ها کاسته شود، تا به میزان منابع آبی قابل استفاده کشور افزوده شود.  میزان تبخیر از سطح مخزن‌‌های سدها بین 2/4% تا 3/14% (به طور میانگین 10%) از حجم کل مخزن سد است که باید در شرایط کمبود و بحران آب و خشکسالی کاهش یابد و از آب حفظ شده در کشاورزی، صنعت و به ویژه شرب        بهره‌برداری شود. روش‌‌های مختلف، برای کاهش تبخیر در جهان به کار   برده شده است که کاربرد مواد شیمیایی به صورت پودر، شیرابه4 و کاربرد پوشش‌‌های مختلف مناسب­ترین آن ها می‌‌باشند که می‌‌توانند در ایران برای کاهش تبخیر از مخزن‌‌های سدها بررسی شوند. محلول یا پودر‌‌پاشی روی سطح آب، لایه‌‌ای یک مولکولی (تک لایه) برای کاهش تبخیر ایجاد می‌‌کند که در اثر باد و موج آب پراکنده می‌‌شوند. بنابراین به طور متناوب با دور 1 تا 2 روزه باید به کار برده شوند. مواد تجاری موجود در دنیا برای این کار عبارتند از واترسیوِر5 که از نظر محیط زیستی کاربرد آ­ن­ها مانعی ندارد. کاربرد این مواد می‌‌تواند تا 40‌‌% تبخیر را کاهش دهد. پوشش‌‌های دیگری که می توانند به کار برده شوند عبارتند از  صفحه‌‌های شناور یونولیت به رنگ سفید یا صفحه‌‌های شناور بتونی توخالی سبک که قادر است تبخیر را دست‌‌کم تا 80‌‌% کاهش دهد. تحلیل‌‌های اقتصادی نشان داده است که کاهش تبخیر و حفاظت آب با روش‌‌های یاد شده می‌‌تواند با تولید آب از روش شیرین کردن آب شور و تصفیه فاضلاب رقابت کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaporation Reduction from Water Reservoir of Dams

چکیده [English]

Total renewable water resources in Iran is about 105 billion m3 that is about 0.3% of the world total fresh water; whereas, the land area and population of Iran is 1.1% of the world. Furthermore, the per capita water resources in Iran is about 1300 m3 that is lower than that in many other countries in the world. Therefore, shortage of water resources in Iran is higher than that for other countries. The total capacity of dam reservoirs in Iran is about 48 billion m3 from which about 34 billion m3 is regulated water and may be used for agriculture, industry and domestic. Due to dry air and high air temperature the evaporation water loss from the dam reservoirs is high; therefore, it should be reduced to save the stored water resources. In this study it is shown that the magnitude of evaporated water is important (4.2%-14.3% of total capacity of the stored water in dams). The amount of evaporated water, on average (10%) is 4, 8 billion m3 that should be reduced in drought and water crisis conditions and the saved water should be used in agriculture, industry and domestic. Different methods for reduction of water evaporation from reservoirs are used in the world, among which emulsion and powder chemicals and covering water surface are suitable ones that can be used in Iran. Application of emulsion and powder on the water surface produces monolayers that cover the water surface to reduce the evaporation losses. However, wind and water wave disrupt the monolayer and reduce its effects on the evaporation reduction; therefore, it should be applied continuously by 1-2 day intervals. One of the evaporation reduction chemicals in the world is “Watersaver” that its use is safe for environment. Application of this chemical can reduce the water evaporation by 40%. Covering materials that can be used are floating white Styrofoam or floating light hollow concrete blocks that reduce the evaporation loss by 80%. Economic analysis indicated that evaporation reduction and water conservation by these chemical and materials are compatible to fresh water production by desalinization of saline sea water and wastewater treatment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chemical monolayer powders
  • Fatty alcohol
  • Light blocks cover
  • Monolayers
  • Styrofoam blocks
  1. افخمی، ح.، ملکی نژاد، ح.، اسماعیل زاده، ع. 1396. طراحی پوشش شناور یونورینگ با استفاده از لاستیک های فرسوده جهت کاهش تبخیر از منابع روباز آبی. مجله تحقیقات منابع آب ایران 219-214:(3)13.
  2. بحرینی-مطلق، م.، حسین پور، ف.، امیری، م.، غفوری-فرد، س.، احمدیان، ر. 1391. پتانسیل کاهش تبخیر با استفاده از الکل های چرب. مجموعه مقالات سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب. 20 و 21  شهریور.
  3. بی نام. 1349. استفاده از مواد شیمیایی برای جلوگیری از تبخیر آب. سمینار آبیاری و زهکشی، کمیته ملی آبیاری و زهکشی، نشریه شماره 1، انتشارات وزارت آب و برق، آبان 1349. صفحه‌‌های 94 تا 99.
  4. پیری، م.، حسام، م.، دهقانی، ا.ا.، مفتاح-حلاقی، م. 1390. مطالعه عملی اثر روشهای فیزیکی و شیمیایی روی کاهش تبخیر از سطح آب. مجله حفاظت آب و خاک 154-141:(4)17.
  5. رنجبر، ا.، مهدویان، ا.ا.، مکنون، ر. 1390. برسی امکان استفاده از صفحات شناور بتون سبک پرلیتی برای کاهش تبخیر مخزن‌‌های سدها. مجموعه مقالات سومین کنفرانس ملی سدها و نیروگاه های آبی. تهران.
  6. مجیدی-خلیل آباد، م، علیزاده، ا، فرید-حسینی، ع.ر.، وظیفه دوست، م. 1396. تبخیر از دریاچه و مخازن سدها: توسعه الگوریتم سنجش از دوری بیلان اترژی آب و سطح مرجع. تحقیقات منابع آب ایران 169-154:(2)13.
  7. Asian Institute of Technology. 1982. Evaporation control using monomolecular films. Bangkok, Division of Water Resources Engineering.
  8. Barnes, G.T. 2007. The potential for monolayers to reduce the evapotranspiration of water from large water storages: A review. Agricultural Water Management. 95: 339-353. 
  9. Brutsart, W. 1982. Evaporation in to atmosphere: Theory, History and Application. Reidel, Dordrecht. 299 p. 
  10. Cooly, K.R. 1983. Evaporation reduction: Summary of long-term tank studies. J. Irrig. Drain. Engin. 109(1): 89-98.
  11. Craig, I., Green, A., Scobie, M., Schmidt, E. 2005. Controlling evaporation loss from water storages. NCEA Publication No. 1000580/1.
  12. Crow, F.R., Allen, J.B., Fry, W.E., Mitchel, A.L. 1969. Evaporation and its suppression by chemical films at Lake Henfer. American Society of Agricultural Engineering, Transactions, 12:‌‌889-898.
  13. Darvish, A.M., Wameedh, G.A.H., Tala, A.A. K. 2011. A theoretical attempt to increase the amount of water flowing through the Nile. Annals of the Faculty of Engineering, Hunedoara-International J. Engin. Tome IX, Fascicule 3:‌‌1584-1673.
  14. Dedrick, A.R., Hansen, T.D., Williamson, W.R. 1973. Floating sheet of foam rubbers for reducing stock tank evaporation. J. Range Manag. 26(6):‌‌404-406. 
  15. Erick, S. 2007. Controlling evaporation losses from large dams using chemical monolayers. Report, Centre for Engineering in Agriculture: University of Southern Queensland, Australia.
  16. Fitzgerald, L.M., Vines, R.G. 1963. Reduction of evaporation by monolayers: Practical aspects of the treatment of large water storages. Aust. J. Appl. Sci. 14:‌‌340-346.
  17. Ganguly, J.K., Kaul, R.N. 1969. Technical Bulletin (AGRIC), No. 22, ICAR, New Delhi. 
  18. ‌‌Hipsey, M.R., Sivapalan, M. 2003. Parameterizing the effects of a wind shelter on evaporation from small water bodies. Water Resour. Res. 39(12):‌‌1339, Doi: 10.1029/2002WR001784.    
  19. Knight, S. 2005. Reducing evaporation with chemical monolayer technology. Australian Cotton Grower. 26:32-33.
  20. Mayers, L.E., Frasier, G.W. 1970. Evaporation reduction with floating granular materials. Journal of Irrigation and Drainage Division. Proceeding of ASCE, Vol. 96, No. IR4. Proceeding Paper 7741, pp. 425-436. 
  21. Montaseri, M., Adeloye, A.J. 2004. A graphical rule for volumetric evaporation loss correction in reservoir capacity-yield-performance planning in Urmia region, Iran. Water Resour. Manag. 18:55-74.  
  22. Reiser, C.O. 1969. A system for controlling water evaporation. Indust. Engin. Chem. Prod. Res. Develop. 8:‌‌63-69.
  23. Sinha, S.K., Kumar, L., Srivastava, R., Thangamani, R., Kumar, S., Jha, Sh., Luthara, P.K., Pa, A. 2006. Evaporation Control in Reservoirs. Government of India, Central water Commission, Basin Planning and Management Organization. New Delhi. 90 p.
  24. Varma, C.V.J. 1996. Manual on Evaporation and its Reduction from Free Water. Balkema Publishers, USA. 98 p. 
  25. Watts, P.J. 2005. Scoping study - Reduction of evaporation from farm dams. Final report to the National Program for Sustainable Irrigation. NPSI. Final Report FSA1, 79 p.