مروری بر روش‌های کاهش تبخیر از سطح آزاد آب و معرفی شیوه‌های مناسب کاربردی و اقتصادی

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 7، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 16، شهریور 1399، صفحه 53-62   

نوع مقاله: مروری

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v7i2.82471

نویسندگان

مریم شرایعی^{* 1}؛ سید ابوالقاسم حقایقی مقدم²

¹دانشگاه تهران

²مرکز تحقیقات کشاورزی

چکیده

با توجه به اهمیت آب که یکی از نخستین نیازهای زندگی بشری است و با توجه به این مسأله که ایران با متوسط بارندگی سالانه 240 میلی‌متر و جمعیت 80 میلیون نفری آن، کشوری خشک و نیمه‌خشک بوده و با تنش آبی بسیار، مواجه می‌باشد؛ ضروری است تا حد امکان از هدر‌رفت آب جلوگیری شود. یکی از این روش‌ها، کنترل تبخیر از مخازن دخیره آب می‌باشد که به طرق مختلف امکان‌پذیر است. تغییرات آب‌وهوایی کرۀ زمین نیز مزید برعلت شده و میزان تبخیر در چند دهۀ اخیر رو به افزایش بوده است؛ بطوریکه این پدیده گاهی می‌تواند بیش از 40 درصد از حجم آب ذخیره شده در دریاچۀ سد را کاهش دهد. در این پژوهش روش‌ها و محصولات مختلف فیزیکی و شیمیایی کنترل تبخیر از سطح آب معرفی و معایب و مزایای هر یک بیان شده است. در انتها نیز روش‌ها با استفاده از تحلیل سلسله ‌مراتبی1 از نظر اقتصادی، اجرایی و زیست‌محیطی با یکدیگر مقایسه و اولویت‌بندی شده‌اند.

کلیدواژه‌ها

کاهش تبخیر؛ مخازن آب؛ کنترل فیزیکی و شیمیایی؛ تحلیل سلسله مراتبی

مراجع

آلاشتی، م.ر. و غلامی سفیدکوهی، م.ع. ۱۳۹۶. کاهش تبخیر آزاد از سطح دریاچه سدها از طریق استحصال انرژی خورشیدی و تولید الکتریسیته (مطالعه موردی: سد البرز). دومین کنفرانس ملی هیدرولوژی ایران. انجمن هیدرولوژی ایران، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.
آهنی، ع. و حسینعلی، ا. ۱۳۹۴. معرفی یک روش هوشمند برای کاهش تبخیر آب از سطح مخازن روباز. رویداد پیوند آب و انرژی شریف. کانون علمی فرهنگی دانشکدۀ برق (رسانا). انستیتو آب و انرژی شریف، تهران، ایران.
احدیان، م. ۱۳۹۳. کاهش تبخیر منابع آبی با استفاده از نانومواد. اولین همایش منطقه‌ای دریا، توسعه و منابع آب مناطق ساحلی خلیج فارس. جهاددانشگاهی هرمزگان، بندرعباس، ایران.
افخمی، ح. ملکی‌نژاد، ح. اسماعیل‌زاده، ع. و عزیزیان، ا. ۱۳۹۶. طراحی و ساخت پوشش فیزیکی فومتالات با استفاده از ضایعات پلیمری به منظور کاهش تبخیر از پساب‌های اسیدی؛ مجله محیط‌زیست و مهندسی آب، ۳(۱): 54-۶۵.
امین‌نژاد، م. و ولی‌زاده، س. ۱۳۸۸. تبخیر از سدهای مخزنی و تأثیر آن بر میزان کاهش ذخیره آب و روش‌های کنترل آن. اولین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت زیرساخت‌ها. دانشگاه تهران، تهران، ایران.
انصاری فر، م. و خادم‌آذریان، ن. ۱۳۹۳. تکنولوژی جدید برای کاهش میزان تبخیر منابع آبی بزرگ. هفتمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط‌زیست. دانشکده محیط‌زیست دانشگاه تهران، تهران، ایران.
باقری اردبیلیان، پ.، باقری اردبیلیان، م. و مسافری، م. ۱۳۸۷. بررسی روش‌های کاهش تبخیر از منابع و مخازن آب با نگاهی به وضعیت تبخیر در آبهای سطحی استان آذربایجان شرقی. سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی عمران، تبریز، ایران.
بحرینی مطلق، م. حسن‌پور، ف. امیری، م. غفوری فرد، س. و احمدیان، ر. ۱۳۹۱آ. پتانسیل کاهش تبخیر با استفاده از الکل‌های چرب. سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
بحرینی مطلق، م. حسن‌پور، ف. امیری، م. و طباطبایی، س.م. ۱۳۹۱ب. کاهش تبخیر با استفاده از روش‌های فیزیکی (مرور منابع). اولین همایش ملی توسعه پایدار در مناطق خشک و نیمه خشک. دانشگاه آزاد اسلامی واحد ابرکوه، ابرکوه، ایران.
پیری، م. حسام، م. دهقانی. ا. ا. و مفتاح هلقی، م. ۱۳۸۹. مطالعه آزمایشگاهی تأثیر استفاده از روش‌های فیزیکی و شیمیایی بر کاهش تبخیر از سطح آب. مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، ۱۷(۴): 141-۱۵۴.
دهقانیان، ع. کشاورز، س.ح. دشتی‌زاده، ن. و حیدریان، ف. ۱۳۹۵. بررسی روش‌های کاهش میزان تبخیر از مخازن آب و بیان معایب و محاسن آن. دومین کنفرانس بین‌المللی یافته‌های نوین علوم و تکنولوژی. مرکز مطالعات و تحقیقات اسلامی سروش حکمت مرتضوی، قم، ایران.
رنجبر، ا. مهدویان، ا. س. و مکنون، ر. ۱۳۹۰. بررسی امکان استفاده از صفحات بتن سبک پرلیتی برای کاهش تبخیر مخازن سدها. اولین کنفرانس بین‌المللی و سومین کنفرانس ملی سد و نیروگاه‌های برق آبی، تهران، ایران.
سهرابی، ف. نیک‌نیازی، آ. و طایفه حسنلو، ع. ۱۳۹۱. ابداع روش نصب سیستم‌های فتوولئاتیکی (خورشیدی) با هدف کاهش میزان تبخیر دریاچه ارومیه. پنجمین کنگره بین‌المللی جغرافیدانان اسلام، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
شمسایی، ا. و حسنی، ا. ۱۳۸۶. مروری بر روش‌های کاهش میزان تبخیر از سطوح آزاد آبی در مناطق خشک و نیمه‌خشک. اولین همایش سازگاری با کم‌آبی. ماهنامه مهرآب، تهران، ایران.
فرزین، س. و علی‌زاده صنمی، ف. ۱۳۹۴. توپ سایه، تدبیری برای کاهش تبخیر آب مخازن سد. سومین کنفرانس بین‌المللی مهندسی عمران، کشاورزی و توسعه شهری. دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.
کاویانپور، م. ر. کیانی، آ. و نوذری، ن. ۱۳۸۸. کاهش میزان تبخیر منابع آب با استفاده از الکل جوجوبا. هشتمین کنگره بین‌المللی مهندسی عمران. دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
مرادی مزرعه نو، ح. ر. طالبی، م. ص. و حسن‌زاده، م. ۱۳۹۲. ارزیابی کاهش تبخیر از استخرهای ذخیره آب کشاورزی با استفاده از پوشش یونولیتی (مطالعه موردی: منطقه عقدا). اولین همایش ملی کاربرد علوم و فناوریهای نوین در کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد میبد، میبد، ایران.
نوذری، ن. و میری، م. ۱۳۹۳. مقایسه نانو پوشش‌های اکواتین و واترسیور برای کاهش تبخیر در منابع آب با پوشش با پایه الکل جوجوبا. همایش ملی راهکارهای پیش‌روی بحران آب در ایران و خاورمیانه. مرکز همایش‌های علمی همایش نگار، شیراز، ایران.
یاوری‌زاده، م.م. و عارف‌زاده، ع. ۱۳۹۳. روش‌های نوین در استفاده از پلیمرها برای کاهش تبخیر از مخازن آب. همایش ملی راهکارهای پیش‌روی بحران آب در ایران و خاورمیانه. مرکز همایش‌های علمی همایش نگار، شیراز، ایران.
یزدان‌پرست، م. مساعدی، ا. خداشناس، س.ر. و گل‌کاریان، ع. ۱۳۹۵. تأثیر رسوب‌گذاری بر تبخیر از دریاچه سد کارده. ششمین کنفرانس ملی مدیریت منابع آب ایران. دانشگاه کردستان، کردستان، ایران.
Alvarez V. M. Baille A. Martinez J. M. and Real M. G. 2006. Effect of black polyethylene shade coverson the evaporation rate of agricultural reservoirs. Spanish Journal of Agricultural Research, 4(4): 280-288.
Barnes G.T. 2007. The potential for monolayers to reduce the evaporation of water from large water storages: a review. Journal of Agricultural water management, 95: 339-353.
Burston I.A. 2002. Conservation of water from open storages by minimizing evaporation. PhD Thesis. RMIT University. Melbourne, Victoria. Australia.
Cooley K. R. and Myers L. E. 1973. Evaporation reduction with reflection covers. Journal of Irrigation and drainage division, 99(IR3): 353-363.
Craig I. 2005. Loss of storage water due to evaporation - a literature review. Technical Report. University of Southern Queensland, National Centre for Engineering in Agriculture. Toowoomba. Australia.
Craig I. 2006. Evaporation Mitigation Technology (EMT) Manufactures Liaison Report. Technical Report. University of Southern Queensland, National Centre for Engineering in Agriculture. Toowoomba. Australia.
Desai A.C. Iyer T.K. Tople V.M. 1990. Use of water evaporation retardants for water conservation. Journal of Indian Water Works Assoc, 193–194.
Finn N. and Barnes S. 2007. The benefits of Shade-cloth cover for potable water storag.Gale Pacific, East Gippsland Water, Supersan and CSIRO Textile & Fibre Technology. Belmont, Victoria.
Gibbings P. and Raine S. 2005. Evaporation of a hydrographic technique. Agricultural Water Management, 78 (2005): 209–221.
Hedestrand G. 1924. The influence of thin surface films on the evaporation of Water. Journal of Physical Chemistry, 28: 1-12.
Israelsen C. Earl Hansen. Vaughn E. 1963. Aerial Application of Evaporation Reducing Chemicals Development and Evaluation of Equipment and Techniques. USBR controact NO: 14-06-D_4387. prepared by Engineering Experiment station.
Jennison I. 2003. Methods for reducing evaporation from storages used for urban water supplies. Final Report. GHD Department of Natural Resources and Mines Queensland.
Katti S.S. Sansare S.D. 1970. Pressure-area isotherms, rates of spreading and equilibrium spreading pressures of n-alkoxypropanols and oxy butanols. Journal of Colloid Interface Science, 32(2): 361-366.
Khan M. A. and Issac V. C. 1990. Evaporation reduction in stock tanks for increasing water supplies. Journal of Hydrology, 119: 21-29.
Knights S. 2005. Reducing evaporation with chemical monolayer technology. Australian Cottongrower, 26(3): 32-33.
Miller D.R. Rosenberg N.J. and Bagley W.T. 1973. Soybean water use in the shelter of a slat-fence windbreak. Journal of Agricultural Meteorology, 11: 405-418.
Obrien R.N. 2006. Method for making a coated powder for reducing evaporative water loss. International Patent Application. WO 2006/012740 A1: 1-15.
Santafe M. R. Gisbert P. S. F. Romero F. J. S. Soler J. B. T. Gozalvez J. J. F. and Gisbert C. M. F. 2014. Implementation of a photovoltaic floating cover for irrigation reservoirs. Journal of Cleaner Productions, 66: 568-570 .
Skidmore E.L. and Hagan L.J. 1970. Evaporation in sheltered as influenced by windbreak porosity. Agricultural Meteorology, 7: 363-374.
Thoma A. F.1973. Model tests with thin sheets to reduce evaporation. Journal of Irrigation and drainage division, 99(IR2): 117 –131.
Van Eimern J. Karshon R. Razumova L.A. and Robertson G.W. 1964. Windbreaks and Shelterbelts. Secretariat of the World Meteorological Organization. University of Minnesota.
Wilson J. S. and Josiah S. J. 2004. Windbreak Design. Institute of Agriculture and Natural Resources. World Meteorol. Org Technical Note No: 59.