بررسی بهینه‌سازی سامانه جمع‌آوری آب باران برای مقابله با کم‌آبی

به گزارش خبرگزاری صداوسیما: ایران به لحاظ اقلیمی، جزو مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان محسوب می‌شود و از میزان بارندگی نسبتاً پایینی برخوردار است. از طرفی توزیع این میزان بارندگی نیز در کشور ما مناسب نبوده و اغلب در سواحل دریای خزر و نیمه غربی تا جنوب غرب کشور رخ می‌دهد. این عوامل، نیاز به انجام اقدامات مدیریتی در جهت غلبه بر بحران آب را ضروری می‌کند. یکی از این اقدامات، طراحی سامانه‌های استحصال آب باران است که می‌تواند علاوه بر تأمین بخشی از نیاز‌های غیر شرب خانوارها، موجب کاهش رواناب در سطوح شهری نیز شود.

بنا بر اطلاعات ارائه‌شده توسط متخصصان، اجزای اصلی سامانه‌های استحصال آب باران در مناطق مسکونی شامل صفحه جمع‌آوری یا آبگیر مخزن ذخیره و سیستم انتقال آب از سطح جمع‌آوری‌شده به مخزن هستند. مخازن ذخیره‌سازی، بیشترین هزینه را در سیستم جمع‌آوری آب باران به خود اختصاص می‌دهند، زیرا اغلب ساختمان‌ها از ابتدا مجهز به سیستم ذخیره‌سازی نیستند؛ بنابراین حجم مخزن، باید به‌منظور کمینه‌سازی هزینه‌های اجرایی طرح به‌صورت بهینه تعیین شود. با افزایش حجم مخزن، حجم آب ذخیره‌شده و درنتیجه درآمد طرح افزایش می‌یابد، ولی از سوی دیگر قیمت خرید مخزن نیز افزایش خواهد یافت؛ بنابراین حجمی از مخزن که هم به لحاظ اقتصادی مقرون‌به‌صرفه بوده و هم قابلیت ذخیره‌سازی بیشتری داشته باشد، نیازمند مطالعه است.

به‌منظور رسیدن به درک بیشتر و علمی در این خصوص، محققانی از پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، پژوهشی را انجام داده‌اند که در آن، بهینه‌سازی و امکان‌سنجی استفاده از سامانه‌های استحصال آب باران مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در این تحقیق که با تمرکز بر شهرستان اردبیل انجام شده است، محققان داده‌های ۴۲ ساله بارش روزانه این شهرستان را تحت سناریوی یک خانه مسکونی با سطح آبگیر ۱۰۰ و ۲۰۰ متر مربع و دارای چهار سکنه بررسی کرده و سپس از طریق شبیه‌سازی سامانه فوق در نرم‌افزار‌های کامپیوتری، قابلیت اطمینان مخازن و نسبت سرریز برای حجم‌های مختلف در آن‌ها را محاسبه و بهینه‌سازی کردند.

نتایج این تحقیق که در دوماهنامه علمی پژوهشی «آب و خاک» وابسته به دانشگاه فردوسی مشهد منتشر شده‌اند، نشان می‌دهند که برای پشت‌بام ۱۰۰ متر مربع، استفاده از مخزن ۰.۵ متر مکعبی بیشترین سودآوری را داشته و با نصب این مخزن، سالانه ۱۷ درصد در مصرف آب صرفه‌جویی خواهد شد.

به گفته هادی شوکتی، پژوهشگر گروه آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران و همکارانش، «همچنین مخزن بهینه برای پشت‌بام ۲۰۰ متر مربع برابر با ۱.۵ متر مکعب انتخاب شد که با استفاده از آن می‌توان در هر سال حدود ۳۲ درصد در مصرف آب صرفه‌جویی کرد».

این محققان می‌گویند: «ارقام به‌دست‌آمده برای درصد صرفه‌جویی در مصرف آب، حاکی از پتانسیل بالای شهرستان اردبیل و شهر‌های مشابه برای اجرای سامانه‌های استحصال آب باران هستند».

این یافته‌های پژوهشی مهم و ارزشمند، از روشی مناسب برای استحصال و جمع‌آوری آب باران در مناطقی که از بارندگی مناسبی برخوردار بوده و از سویی میزان هدر روی این آب در آن‌ها بالا است، حکایت دارند و لازم است توسط دست‌اندرکاران امر با توجه ویژه‌ای مواجه شوند.