بررسی پتانسیل استفاده از گوی‌های شناور در کاهش تبخیر و افزایش ذخایر آبی سدهای خراسان رضوی

چکیده

تبخیر زیاد از سطح مخازن در مناطق خشک و نیمه‌خشک، یکی از چالش‌های جدی در مدیریت منابع آب محسوب می‌شود. در این پژوهش، با بهره‌گیری از نتایج تجربی مقالاتی مرجع در زمینه‌ی نرخ مهار تبخیر توسط گوی‌های شناور پلی‌اتیلن با چگالی بالا در چهار سطح پوشش مختلف (%74/18، %49/37، %23/56 و %98/74) به بررسی و تحلیل سناریوی استفاده از این روش برای کاهش تلفات تبخیر در چهار سد استان خراسان رضوی شامل سدهای دوستی، بار، قره‌تیکان و چهچهه پرداخته شد. نتایج نشان داد که رابطه‌ی بین درصد پوشش و نرخ مهار تبخیر به‌صورت غیرخطی بوده و نرخ مهار همواره کمتر از درصد پوشش است؛ به‌طوری که پوشش 23/56 درصد به‌طور میانگین ۴۷ درصد و پوشش 98/74 درصد به‌طور میانگین ۵۸ درصد از تبخیر را مهار می‌کنند. حجم مطلق آب ذخیره‌شده تابع مستقیمی از ابعاد مخزن و میزان تبخیر سالانه است؛ به‌گونه‌ای که سد دوستی با پوشش 98/74 درصد به‌طور میانگین سالانه 3/26 میلیون مترمکعب آب ذخیره می‌کند، در حالی‌که این مقدار برای سدهای بار، قره‌تیکان و چهچهه به‌ترتیب 694/0، 533/0 و 556/0 میلیون مترمکعب است. اجرای این روش در سال‌های خشک و گرم با تبخیر بالا، بیشترین بازدهی را دارد. از نظر اقتصادی، پوشش23/56 درصد به‌عنوان گزینه‌ی بهینه از نظر نسبت ذخیره‌سازی به هزینه برای تمام سدها پیشنهاد می‌شود. در نهایت، استفاده از گوی‌های سفید رنگ با ضریب جذب حرارت کمتر و بررسی تأثیر اندازه‌ی ظروف تبخیر بر نتایج، به‌عنوان پیشنهادات اصلی برای پژوهش‌های آینده ارائه شده است.