سالیانه بیش از ۵۰ میلیارد متر مکعب آب، در پشت بیش از ۶۵۰ سد کشور جمع می شود. متاسفانه نزدیک به ۱۳ درصد از این آب گرانبها، تبخیر و از دسترس خارج می شود. سینتیا پاسکواله (Cynthia Pasquale) سردبیر خبرنامه دانشگاه کلرادو، گفتگویی با کاتیا فریدرک (Katja Friedrich) استاد تمام وقت و پژوهشگر هوای متغییر و تشکیل ابر و بارش، در باره تبخیر آب در پشت سدهای آمریکا انجام داده. در اینجا گزیده ای از مباحث عمومی آن را به قصد انتقال تجربه، مطالعه می کنید.

پاسکواله: چرا آب در پشت سدها تبخیر می شود؟

کاتیا فریدرک: شما وقتی می خواهید لباس های خیس خود را خشک کنید آنها را روی بند رخت پهن می کنید تا هم آفتاب بیشتری بخورد و هم سطح تماس آنها با باد بیشتر شود، در نتیجه تبخیر به سرعت انجام شده، لباس زودتر خشک می شود. مخازن مصنوعی رو باز مانند سدها نیز همین گونه عمل می کند، یعنی سطح تماس آب را با هوا افزایش می دهند، در نتیجه آب بیشتری در معرض جریان هوا و نور مستقیم خورشید قرار می گیرد و میزان تبخیر از زمانی که آب به صورت طبیعی در جریان است به مراتب بیشتر می شود. در واقع می توان گفت ساختن سد مساوی است با از دست دادن مقداری آب.

پاسکواله: چرا کنترل تبخیر آب سدها در سال های اخیر تا این حد پر اهمیت شده؟

کاتیا فریدرک: با بالا رفتن جمعیت و تغییرات آب و هوایی و کاهش میزان ذوب برف و عدم کسب متوسط بارش سالانه باران، مسئله آب روز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار می شود و با شرایط فعلی حفظ هر مترمکعب آب بسیار با ارزش است. پس ما دیگر نمی توانیم نسبت به میزان تبخیر آب در مخازن سدها، به خصوص در مناطق خشک غرب ایالات متحده غافل باشیم. با افزایش مصرف و کاهش میزان نزولات جوی، ما باید تلاش کنیم از یک طرف برای نیازهای سالیانه برنامه ریزی داشته باشیم و از طرف دیگر اطمینان حاصل کنیم که در دهه های آینده نیز آب کافی در دسترس خواهیم داشت. مدیران آب تلاش می کنند تا تقاضای فزاینده برای تامین آب کمیاب را با رواج صرفه جویی و مصرف بهینه محدود کنند. یکی از موثرترین روش های صرفه جویی در مصرف آب نیز جلوگیری از تبخیر مخازن سدها است.

پاسکواله: سالیانه چه میزان آب در پشت یک سد تبخیر می شود؟

کاتیا فریدرک: سدها با توجه به مکان احداث، ارتفاع از سطح دریا، شکل ظاهری و عمق و میزان ذخیره، از تبخیر متفاوتی برخوردار هستند که باید محاسبه شود. تاکنون روش محاسبه تبخیر یک مخزن روباز به این شکل بود که تشتی با سطح ۱۰ فوت مربع (تقریباً یک متر مربع) و عمق ۱۰ اینچ (حدود ۲۵ سانتی متر) را از آب پر می کردند و در کنار مخزن قرار می دادند. سپس هر ۲۴ ساعت تبخیر آب تشت را اندازه گیری می کردند و نتیجه را به کل مخزن تعمیم می دادند. البته این روش خیلی دقیق نیست و کم کم دارد منسوخ می شود. محققان امروزه با استفاده از وسایل پیشرفته و متنوع، تبخیر را از جهات مختلف اندازه گیری می کنند که معمولاً نتایج آن با محاسبه سنتی تا حد زیادی متفاوت است. هم اکنون تیم هایی از دانشمندان و کارشناسان آب، برای مطالعه تفاوت تبخیر در مخازن مختلف، در مخازن سدهای کلرادو، کالیفرنیا، آیداهو و نوادا مستقر هستند. به عنوان نمونه نتایج میزان تبخیر آب رودخانه کلرادو، در دو دریاچه سد مید و دریاچه سد پاول محاسبه شده و به رقم باور نکردنی سالانه حدود ۵۰۰ میلیارد گالن (حدود ۹/۱ میلیارد متر مکعب) رسیده اند که به مراتب بیشتر از محاسبات سنتی بوده و حکایت از ۲۰ تا ۳۰ درصد خطای محاسبه می دهد. این مقدار۱۰ درصد از کل جریان طبیعی آب حوضه رودخانه کلرادو است و حدود ۷ برابر میزان مصرف سالانه آب شهر پرجمعیت دنور. ما امروزه با ابزارهای جدید و کمک گرفتن از برنامه های کامپیوتری، می توانیم با اندازه گیری مداوم جهت و سرعت باد، درجه حرارت آب مخزن و هوای محیط و جهت تابش خورشید در فصول مختلف، میزان تبخیر و عوامل موثر بر آن را بهتر شناسایی کنیم و با در نظر گرفتن مدل های آب و هوایی، میزان تبخیر را پیش بینی نمائیم.

پاسکواله: برای جلوگیری از اتلاف این حجم از آب چه می توان کرد؟

کاتیا فریدرک: برای کاهش تبخیر اقدامات متنوعی وجود دارد که از زمان طراحی سد شروع می شود. جانمایی سد و احداث آن در محل هایی که سطح آب کم و عمق آب زیاد است، احداث بادشکن برای کاهش تلاطم باد و کاشت پوشش گیاهان در اطراف سدها برای ایجاد سایه و خنک کردن هوای محیط، از اقداماتی است که می تواند تا حد زیادی جلو تبخیر را بگیرد. یکی دیگر از تکنیک های جدید، پوشش دادن سطح آب مخزن با توپ های پلاستیکی است که از قدرت برخورد نور خورشید با آب سد می کاهد. با استفاده از این روش می توان میزان تبخیر را تا ۹۰ درصد کاهش داد. مشکل توپ ها این است که برای سنگین کردن شان باید از آب استفاده کرد که خود نوعی اتلاف آب است، دیگر اینکه توپ ها محیط مناسبی برای پرورش جلبک ها و باکتری ها ایجاد می کنند. به تازگی نوعی از پوشش پلاستیکی سفید رنگ طراحی شده که مانند برگ های نیلوفر بر روی آب باز می شود و روی سطح مخزن شناور می گردد. نیمی از این پوشش از آب سد پر و نیمه دیگر روی سطح آب شناور باقی می ماند. در اثر حرارت خورشید، آب داخل پوشش بتدریج تبخیر و دوباره به داخل مخزن وارد می شود. در واقع هرکدام از این نیلوفرها علاوه ایجاد سایه، مانند یک برج خنک کننده کوچک نیزعمل می کنند. این نوع پوشش با موادی ساخته شده که پرندگان نمی توانند بر روی آن بنشینند و جلبک و باکتری روی آن رشد نمی کند.

پاسکواله: از اینکه وقت خود را در اختیار ما گذاشتید متشکرم.