راهکارهای علمی و فناورانه برای جلوگیری از تبخیر آب سدها

تبخیر سطحی آب از دیرباز یکی از مشکلات اساسی برای منابع ذخیره آب بوده است و متخصصان و محققان در این زمینه همواره به دنبال روش‌هایی بوده‌اند تا بتوانند اثرات این پدیده را کاهش دهند.

به گزارش ایسنا، گاهی اوقات تصور می‌شود که تبخیر آب فقط زمانی رخ می‌هد که آب در حال جوشیدن و دمای 100 درجه سانتی‌گراد باشد اما اینگونه نیست و نوع دیگری از تبخیر وجود دارد که در هر دمایی رخ می‌دهد و به آن تبخیر سطحی گفته می‌شود. در تبخیر سطحی مولکول‌های روی سطح آب در معرض تابش نور خورشید و یا وزش باد قرار می‌گیرند و با افزایش جنب‌وجوش، از سطح آب جدا شده و به بخار آب تبدیل می‌شوند.

تغییرات آب‌وهوایی کره زمین نیز مزید بر علت شده است و این میزان در چند دهه اخیر رو به افزایش بوده است بطوریکه این پدیده گاهی می‌تواند بیش از 40 درصد از حجم آب ذخیره شده در سد را کاهش دهد. به همین دلیل محققان همواره به دنبال روش‌های مبارزه با این پدیده هستند.

راهکارها و روش‌های متنوعی در دنیا برای جلوگیری از تبخیر سطحی مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ادامه به متداول‌ترین آنها اشاره می‌کنیم.

1- استفاده از توپ‌های پلاستیکی

شاید یکی از ساده‌ترین راههای جلوگیری از تبخیر سطحی آب در سدها استفاده از توپ‌های پلاستیکی باشد. در این روش سطح آب با استفاده از توپ‌های پلاستیکی پوشانده می‌شود تا از تابش مستقیم نور خورشید به آب جلوگیری شود و میزان تبخیر کاهش یابد. این طرح در برخی سدهای آمریکا نظیر لس‌آنجلس اجرا شده است اما محققان معتقدند افزایش دمای توپ‌ها به خودی خود می‌تواند سبب تبخیر آب شود و این طرح نمی‌تواند به عنوان یک راهکار موفق در نظر گرفته شود هر چند هزینه آن بسیار پایین خواهد بود.

2- لایه‌های محافظ الکلی و پلی‌اتیلنی در ابعاد نانو

استفاده از لایه‌های بسیار نازک نامرئی روی سطح آب که به صورت مانعی در برابر مولکول‌های جدا شده از سطح آب عمل می‌کند نیز یکی از روش‌های جلوگیری کاهش حجم آب سدهاست. جنس این لایه‌ها از نظر شیمیایی زنجیره‌های الکلی و پلی‌اتیلنی است. این لایه‌ها بیشتر در استرالیا و کانادا مورد استفاده قرار می‌گیرند و میزان تبخیر را 30 درصد کاهش می‌دهد. اما مشکل آنها این است که در مناطقی که وزش باد زیاد باشد کیفیت عملکرد آنها کاهش یافته و نمی‌توان از آنها استفاده کرد. قدمت استفاده از این روش حدود 50 سال است.

3-استفاده از سقف‌های متحرک و سلول‌های خورشیدی

در مناطقی که میزان میانگین بارش و حجم آب ذخیره‌ شده در سد به ندرت از حد معینی عبور می‌کند می‌توان از سقف‌های متحرک و یا سلول‌های خورشیدی برای پوشاندن سطح آب استفاده کرد. این روش تقریبا تمام آب سد را حفظ می‌کند و جلوی تبخیر آب را می‌گیرد و در صورتی که از سلول‌های خورشیدی استفاده شود، تولید انرژی هم انجام می‌شود. مشکلی که این روش دارد این است که در بعضی سدها که مساحت آنها زیاد است هزینه پیاده‌سازی بسیار بالاست و در برخی مناطق که بارش در آنها متغیر باشد امکان ساخت این سقف‌ها مشکل خواهد بود.

4- استفاده از پوشش‌های شناور در مناطق گرم و خشک

پوشش‌های شناور یکی از ابزارهای مورد استفاده در سدهایی هستند که در مناطق گرم و خشک قرار دارند. در این مناطق معمولا بارش‌ها در فصل گرما کاهش چشمگیری دارد و بیشترین میزان تبخیر سطحی در این فصل اتفاق می‌افتد و استفاده از پوشش‌های شناور می‌تواند علاوه بر جلوگیری از تبخیر آب از تغییرات شیمیایی و تغییر در میزان غلظت املاح آب جلوگیری کند. این پوشش برای سدهای کشاورزی و کوچک قابل استفاده است و عمر مفید آن حدودا 25 سال است. این پوشش‌ها میزان تبخیر آب را تا 60 درصد و تاثیر باد را تا 90 درصد کاهش می‌دهند و با توجه به جلوگیری از نفوذ نور، از رشد گیاهان زیرآبی جلوگیری می‌کند.

5- تغییر در ساختار ظاهری سد

در برخی سدها که بیشتر بر روی رودهای بزرگ و انشعابات آنها ساخته می‌شود و جمع آوری آب باران اولویت کمتری دارد، می‌توان سازه سد را به گونه‌ای طراحی کرد که سطح باز آب در سد به حداقل رسیده و عمق بیشتری برای آب ایجاد کرد. ساخت این نوع سدها بیشتر به جنس زمین و خاک منطقه و محدودیت‌های زیستی و محیطی بستگی دارد.

منبع: ایسنا

10