بررسی عملکرد مونولایرها بر کاهش تبخیر از سطح آب با درنظر گرفتن پارامترهای هواشناسی

سدهای مخزنی در کنار تمامی مزایای که برای بشر داشته‌اند، مشکلاتی را نیز به‌همراه داشته‌ است. یکی از مهم‌ترین این مشکلات در معرض قرار دادن سطح وسیعی از آب در مجاورت هوا است که باعث هدررفت مقدار زیادی آب بر اثر تبخیر می‌شود. یکی از روش‌های کاهش تبخیر از سطح آب، استفاده از روش‌های شیمیایی بوده که کاربرد الکل‌های سنگین از آن جمله به‌حساب می‌آیند. در این تحقیق از سه امولسیون اکتادکانول، هگزادکانول و ترکیب اکتادکانول و هگزادکانول به‌همراه بریج- 35 (دودسیل پلی‌اتیلن اکسید اتر) در کنار دو روش فیزیکی سایبان و توپ‌های شناور برای بررسی عملکرد امولسیون‌های مختلف استفاده شد. از آنالیز واریانس یک‌طرفه برای مقایسه میانگین تبخیر در روش‌های مختلف شیمیایی و فیزیکی و آنالیز واریانس دو طرفه برای بررسی اثرات اصلی و متقابل پارامترهای مختلف هواشناسی بر میزان تبخیر استفاده شد. مقایسه میانگین تبخیر در روش‌های مختلف نشان می‌دهد که دو روش فیزیکی سایبان و توپ‌‌های شناور عملکرد بهتری نسبت به روش‌های شیمیایی داشته و در بین روش‌های شیمیایی نیز روش اکتادکانول از عملکرد بهتری نسبت به دو مونولایر دیگر برخوردار بوده‌ است. نتایج آنالیز واریانس یک‌طرفه نشان داد که از میان روش‌های شیمیایی مورد استفاده، تنها روش اکتادکانول با توپ‌های شناور در سطح احتمال 99 درصد (0/01> p) فاقد اختلاف معنادار است. از طرفی آنالیز واریانس دوطرفه نشان داد که دمای هوا و درصد رطوبت نسبی بیشترین تاثیر را روی میزان تبخیر داشته‌اند. بررسی تاثیر سطوح مختلف پارامترهای هواشناسی روی عملکرد روش‌های کاهش تبخیر نشان داد که در دماهای کم، مونولایر اکتادکانول عملکرد ضعیف‌تری را نسبت به دو روش فیزیکی کاهش تبخیر دارا بوده ولی با افزایش دما عملکرد آن بهبود پیدا کرده است. همچنین این مونولایر، در سرعت‌های باد کم، از عملکرد مناسبی در مقایسه با روش‌های فیزیکی برخوردار بوده ولی با افزایش سرعت باد، عملکرد آن به‌شدت تحت تاثیر قرار گرفته و کارایی آن کاهش می‌یابد، به‌گونه‌ای‌که در دماهای بیشتر از 37 درجه سانتی‌گراد، تغییر سرعت باد از 3/5 متر بر ثانیه به بیشتر از 8/7 متر بر ثانیه باعث افزایش  بیش از 50 درصد میزان تبخیر شده است. تاثیر مونولایرها و روش‌های فیزیکی کاهش تبخیر بر ویژگی‌های کیفی آب از جمله اکسیژن محلول از اهمیت زیادی برخوردار است که بایستی در تحقیقات آینده بیشتر به آن پرداخته شود.

investigation the monolayers performance on evaporation reduction from the water surface with regard to meteorological parameters

reservoir dams have had problems despite all the benefits for humans. one of the most important issues is exposing a large amount of water in contact with the air causing a large amount of water to evaporate. using chemical methods including heavy alcohols is one of the evaporation suppression methods. in this study, three emulsions of octadecanol, hexadecanol, and a combination of octadecanol, and hexadecanol along with brij-35 and two physical methods of the canopy and floating balls were used to evaluate the performance of different emulsions. a one-way analysis of variance was applied to compare the mean of evaporation in different chemical and physical methods and a two-way analysis of variance was performed to investigate the main and interaction effects of different meteorological parameters on the value of evaporation. the mean comparison of the evaporation in different methods showed that the two physical methods of the canopy and floating balls had better performance than the chemical methods, and the octadecanol was more efficient than the two other chemical methods. the results of one-way anova showed that among the chemical methods, the octadecanol had no significant difference with floating balls at a 99% probability level (p <0.01). two-way anova indicated that air temperature and relative humidity had the greatest effect on evaporation. examination of the effect of different levels of meteorological parameters on the performance of evaporation reduction methods showed that at low temperatures, octadecanol had poor performance than the two physical methods but with increasing temperature, its performance improved. in addition, this monolayer had a suitable performance at low wind speeds compared to physical methods. by increasing wind speed, its performance is severely affected and its efficiency decreases. so, at temperatures above 37° c, an increase in wind speed from 3.5 m/s to above 8.7 m/s has increased evaporation by more than 50%. the effects of monolayers and other evaporation suppression methods on the quality characteristics of the water including dissolved oxygen are significant and should be investigated in future research.