کنترل تبخیر از سطح آزاد آب با استفاده از مادۀ نانو ساختار سیلیکا (مطالعۀ موردی: دریاچۀ پشت سد کرخه)

نویسندگان

1 کارشناس ارشد اکوهیدرولوژی، دانشکدگان علوم و فناوری‌های میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکدگان علوم و فناوری‌های میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، ایران

3 دانشیار، دانشکدگان علوم و فناوری‌های میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، ایران

doi
10.22059/ije.2024.368966.1776
چکیده

با توجه به گرمایش جهانی و افزایش جمعیت کرۀ زمین، نگهداری و حفاظت از منابع آبی در دسترس امری بسیار مهم است. یکی از عواملی که امروزه باعث کاهش منابع آبی شده‌، افزایش میزان نرخ تبخیر از سطح در منابع آبی است. در این بررسی با استفاده از نتایج آزمایشی حاصل از کار سینا بشیر و همکاران اقدام به میزان تبخیر دریاچۀ پشت سد کرخه شده است. این مدل‏سازی با بهره‌گیری از سیستم استنتاج فازی عصبی‌ـ تطبیقی انجام شده است. رویکرد این سیستم در این مدل‏سازی رویکرد ممدانی در نظر گرفته شده است، زیرا این رویکرد عملکرد بسیار خوبی در مدل‏سازی فرایندهای پویا و طبیعی مانند تبخیر را دارد. طبق نتایج آزمایشگاهی در حضور مادۀ نانو ساختار سیلیکا در دمای ۲۸، ۳۲ و ۴۰ درجۀ سانتی‌گراد و در شرایط باد ۴ متر بر ثانیه (مشابه باد غالب در اطراف سد کرخه) میزان تبخیر به‌ترتیب ۳۳، ۳۲ و ۳۰ درصد کاهش می‏یابد. در این مدل‏سازی میزان درصد کاهش تبخیر را طبق نتایج آزمایشگاهی به صورت ضریب به مدل‏سازی وارد می‌شود. در نتیجه، میزان نرخ تبخیر به‌دست‌آمده نهایی مقداری است که در نتیجۀ حضور مادۀ نانو تبخیر می‏شود. در این مدل‏سازی با در نظر گرفتن ایجاد پوشش عایق حرارتی نانوساختاری فقط برای ۲۰ درصد از سطح دریاچه می‌توان میزان ۲ میلیون متر مکعب آب را ذخیره و صرفه‌جویی کرد.