امکان‌سنجی استحصال آب از مه در منطقه آبی‌بیگلو، اردبیل

آب و توسعه پایدار

مقاله 4، دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 32، شهریور 1403، صفحه 27-38   

نوع مقاله: پژوهشی کاربردی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v11i2.2402-1307

نویسندگان

امین کانونی^* ؛ محمدرضا کهن

گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

کاهش نزولات جوی و افزایش تقاضا برای منابع محدود آب، ضرورت تامین آب از منابع نامتعارف را بیش از پیش نشان می‌دهد. در این پژوهش امکان‌ استحصال آب از مه در منطقه آبی‌بیگلو که محل اصلی ورود بادهای حاوی رطوبت دریای خزر به دشت اردبیل می‌باشد بررسی شد. ابتدا با بررسی مشاهدات محلی و پارامترهای هواشناسی، امکان استحصال آب مه از نظر عوامل مختلف جغرافیایی و اقلیمی بررسی و سپس با نصب جمع‌ کننده مه استاندارد، مقادیر آب استحصال‌ شده به‏صورت روزانه اندازه‌گیری شد. نتایج بررسی پارامترهای هواشناسی نشان‌ داد شرایط اجرای سامانه استحصال آب از مه در منطقه مناسب می‌باشد. بالا بودن میانگین رطوبت نسبی (بیش از 70 درصد) در طول سال، بالا بودن تعداد روزهای مه‌آلود (بیش از یک سوم سال) و همچنین سرعت مناسب باد (به طور میانگین 4/6 متر بر ثانیه) و فراوانی بالای آن نشان داد پتانسیل زیادی در جمع‌آوری مه ورودی به منطقه وجود دارد. میانگین روزانه آب جمع ‌شده در دوره وقوع مه برابر با 3/6 لیتر در متر مربع به دست آمد که در مقایسه با نتایج پروژه‌های مشابه مقدار قابل قبولی را نشان می‌دهد. به‏طور کلی باتوجه‌به نتایج کمی و کیفی آب جمع‌آوری شده، اجرای طرح‌های استحصال آب از مه در منطقه توجیه‌پذیر بوده و می‌توان برای تامین بخشی از نیازهای آبی منطقه مورد توجه قرار داد.

کلیدواژه‌ها

آب نامتعارف؛ آبی‌بیگلو؛ جمع‌ کننده مه؛ راشل

مراجع

صمدزاده، رسول. (1388). تحلیل سیستم‌های محیطی دامنه‌های باختری ارتفاعات باغروداغ و نقش آن‌ها در پیدایش بیوم جنگلی فندقلو. فصلنامه جغرافیایی سرزمین، 6(22)، 85-105.
میان‌آبادی، حجت. (1391). آب، امنیت و رودخانه‌های مرزی. همایش ملی شهرهای مرزی و امنیت، چالش‌ها و رهیافت‌ها. دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.
Algarni, S. (2018). Assessment of fog collection as a sustainable water resource in the southwest of the Kingdom of Saudi Arabia. Water and environment journal, 32(2), 301-309.‏ doi: 10.1111/wej.12330
Al-Mandhari, A. (2019). Achieving" Health for All by All" in the Eastern Mediterranean Region. Eastern Mediterranean Health Journal, 25(9), 595-596.‏ doi: 10.26719/2019.25.9.595
Azeem, M., Guérin, A., Dumais, T., Caminos, L., Goldstein, R. E., Pesci, A. I., de Dios Rivera, J., Josefina Torres, M., Wiener, J., Luis Campos, J., & Dumais, J. (2020a). Optimal design of multilayer fog collectors. ACS applied materials & interfaces, 12(6), 7736-7743.‏ doi: 10.1021/acsami.9b19727
Azeem, M., Noman, M. T., Wiener, J., Petru, M., & Louda, P. (2020b). Structural design of efficient fog collectors: A review. Environmental Technology & Innovation, 20, 101169. doi: 10.1016/j.eti.2020.101169
Carrera-Villacres, D. V., Robalino, I. C., Rodriguez, F. F., Sandoval, W. R., Hidalgo, D. L., & Toulkeridis, T. (2017). An innovative fog catcher system applied in the Andean communities of Ecuador. Transactions of the ASABE, 60(6), 1917-1923.‏ doi: 10.13031/trans.12368
Carvajal, D., Silva-Llanca, L., Larraguibel, D., & González, B. (2020). On the aerodynamic fog collection efficiency of fog water collectors via three-dimensional numerical simulations. Atmospheric Research, 245, 105123.‏ doi: 10.1016./j.atmosres.2020.105123
Carvajal, D., Mora-Carreño, M., Sandoval, C., & Espinoza, S. (2022). Assessing fog water collection in the coastal mountain range of Antofagasta, Chile. Journal of Arid Environments, 198. doi: 10.1016/j.jaridenv.2021.104679
Cereceda, P., Larrain, H., Lázaro, P., Osses, P., Schemenauer, R. S., & Boroevic, X. (2000). La niebla, agua potable para zonas rurales. Revista Geográfica de Chile Terra Australis, 45, 143-160.‏
Cruzat, D., & Jerez-Hanckes, C. (2018). Electrostatic fog water collection. Journal of Electrostatics, 96, 128-133.‏ doi: 10.1016/j.elstat.2018.10.009
Damak, M., & Varanasi, K. K. (2018). Electrostatically driven fog collection using space charge injection. Science advances, 4(6), eaao5323.‏ doi: 10.1126/sciadv.aao.5323
De Dios Rivera, J. (2011). Aerodynamic collection efficiency of fog water collectors. Atmospheric Research, 102(3), 335-342. doi: 10.1016/j.atmosres.2011.08.005
Estrela, M. J., Valiente, J. A., Corell, D., Fuentes, D., & Valdecantos, A. (2009). Prospective use of collected fog water in the restoration of degraded burned areas under dry Mediterranean conditions. Agricultural and forest meteorology, 149(11), 1896-1906.‏ doi: 10.1016/j.agrformet.2009.06.016
Elshennawy, A. A., Abdelaal, M. Y., & Hamed, A. M. (2022). Fog collection-materials, techniques and affecting parameters-A review. Seatific Engineering Research Journal, 2(2), 102-127.‏ doi: 10.14744/seatific.2022.0009
He, C., Liu, Z., Wu, J., Pan, X., Fang, Z., Li, J., & Bryan, B. A. (2021). Future global urban water scarcity and potential solutions. Nature communications, 12(1), 1-11.‏ doi: 10.1038/s41467-021-25026-3
Ismail, Z., & Go, Y. I. (2021). Fog‐to‐Water for Water Scarcity in Climate‐Change Hazards Hotspots: Pilot Study in Southeast Asia. Global Challenges, 5(5). doi: 10.1002/gch2.202000036.
Khalil, M. M., Kara-Ali, A., & Assad, M. (2022). Potential of harvesting water from fog and dew water over semi-arid and arid regions in Syria. Water Supply, 22(1), 874-882.‏ doi: 10.2166/ws.2021.229
Lakra, K., & Avishek, K. (2022). A review on factors influencing fog formation, classification, forecasting, detection and impacts. Rendiconti Lincei. Scienze Fisiche e Naturali, 33(2), 319-353.‏ doi: 10.1007/s12210-022-01060-1
MacQuarrie, K., Shrestha, Y., Schemenauer, R. S., Vitez, F., Kowalchuk, K., & Taylor, R. (2001). Results from a high elevation fog water supply project in Nepal. In Proceedings of 2th International Conference on Fog and Fog Collection. St. John’s, Canada.
Molina, J. M., & Escobar, C. M. (2008). Fog collection variability in the Andean Mountain range of Southern Colombia. Die Erde, 139,127-140.‏
Pauli, E., Andersen, H., Bendix, J., Cermak, J., & Egli, S. (2020). Determinants of fog and low stratus occurrence in continental central Europe–a quantitative satellite-based evaluation. Journal of Hydrology, 591, 125451.‏ doi: 10.1016/j.jhydrol.2020.125451
Qadir, M., Jiménez, G. C., Farnum, R. L., & Trautwein, P. (2021). Research history and functional systems of fog water harvesting. Frontiers in Water, 3, 675269.‏ doi: 10.3389/frwa.2021.675269
Regalado, C. M., & Ritter, A. (2016). The design of an optimal fog water collector: A theoretical analysis. Atmospheric Research, 178, 45-54.‏ doi: 10.1016/j.atmosres.2016.03.006
Ritter, A., Regalado, C. M., & Aschan, G. (2008). Fog water collection in a subtropical elfin laurel forest of the Garajonay National Park (Canary Islands): a combined approach using artificial fog catchers and a physically based impaction model. Journal of Hydrometeorology, 9(5), 920-935.‏ doi: 10.1175/2008JHM992.1
Schemenauer, R. S., & Cereceda, P. (1994a). A proposed standard fog collector for use in high-elevation regions. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 33(11), 1313-1322.‏ doi: 10.1175/1520-0450
Schemenauer, R. S., & Cereceda, P. (1994b). Fog collection's role in water planning for developing countries. In Natural Resources Forum, 18(2), 91-100. doi: 10.1111/j.1477-8947.1994.tb00879
Shi, W., Anderson, M. J., Tulk off, J. B., Kennedy, B. S., & Boreyko, J. B. (2018). Fog harvesting with harps. ACS applied materials & interfaces, 10(14), 11979-11986.‏ doi: 10.1021/acsami.7b17488
Tav, J., Masson, O., Burnet, F., Paulat, P., Bourrianne, T., Conil, S., & Pourcelot, L. (2018). Determination of fog-droplet deposition velocity from a simple weighing method. Aerosol and Air Quality Research, 18(1), 103-113.‏ doi: 10.4209/aaqr.2016.11.0519  
Tu, Y., Wang, R., Zhang, Y., & Wang, J. (2018). Progress and expectation of atmospheric water harvesting. Joule, 2, 1452–1475.‏ doi: 10.1016/j.joule.2018.07.015
Yan, X., & Jiang, Y. (2021). Numerical evaluation of the fog collection potential of electrostatically enhanced fog collector. Atmospheric Research, 248, 105251.‏ doi: 10.1016/j.atmosres.2020.105251
Zolghadr-Asli, B., McIntyre, N., Djordjevic, S., Farmani, R., Pagliero, L., Martínez-Alvarez, V., & Maestre-Valero, J. F. (2023). A review of limitations and potentials of desalination as a sustainable source of water. Environmental Science and Pollution Research, 30(56), 118161-118174.‏ doi: 10.1007/s11356-023-30662-x