پوشش استخرهای ذخیره آب کشاورزی یکی از مهمترین اقدامات برای مدیریت منابع آب و مقابله با تبخیر شدید در مناطق خشک و نیمهخشک مانند ایران است. تبخیر از سطح آزاد آب در بسیاری از مناطق کویری ایران میتواند تا بیش از 3 متر در سال باشد که هدررفت عظیمی را به سیستم کشاورزی تحمیل میکند. فناوریهای نوین پوششدهی نه تنها تبخیر را کاهش میدهند، بلکه به حفظ کیفیت آب نیز کمک میکنند.
۱. فناوریهای روز پوشش استخرها
فناوریهای نوین پوششدهی استخرها به دو دسته اصلی تقسیم میشوند: پوششهای فیزیکی و پوششهای شیمیایی (تک لایه).
الف) پوششهای فیزیکی (Physical Covers)
پوششهای فیزیکی، بهترین راهکار برای جلوگیری از تبخیر و آلودگی هستند، اما هزینه اولیه بالاتری دارند.
۱. ورقهای ژئوممبران (Geomembrane Liners)
- عملکرد: این ورقها (معمولاً از جنس HDPE، LDPE یا PVC) به عنوان عایق اصلی کف و دیوارهها برای جلوگیری از نفوذ آب به خاک استفاده میشوند. اما نوع ضخیمتر و متحرک آن میتواند به عنوان پوشش روی آب نیز به کار رود.
- نقش در تبخیر: اگر به صورت شناور یا متحرک روی سطح آب قرار گیرند، تبخیر را تا 95% کاهش میدهند.
- مزایا: دوام بسیار بالا (10 تا 50 سال)، مقاومت در برابر اشعه UV و مواد شیمیایی، جلوگیری کامل از نفوذ آب.
۲. شناورهای مدولار (Modular Floating Covers)
- عملکرد: استفاده از دیسکهای پلاستیکی کوچک، توپها، یا قطعات لانه زنبوری از جنس پلیاتیلن که روی سطح آب شناور میشوند و سطح تماس آب با هوا را به شدت کاهش میدهند.
- نقش در تبخیر: کاهش تبخیر بین 80% تا 90%.
- مزایا: نصب و جمعآوری آسان، عدم نیاز به سازه پشتیبان، مقاوم در برابر باد و آب و هوا.
- معایب: ممکن است روی کیفیت آب (به دلیل رشد جلبک زیر شناورها) تأثیر بگذارند.
۳. پوششهای ثابت سبک (Lightweight Fixed Covers)
- عملکرد: سازههای سبک مانند شبکههای پلاستیکی یا ورقهای پلیکربنات روی استخر قرار میگیرند. این سازهها معمولاً برای گرمایش یا محافظت از استخرها استفاده میشوند.
- نقش در تبخیر: علاوه بر کاهش تبخیر، از ورود آشغال و پرندگان به آب جلوگیری میکنند.
ب) پوششهای شیمیایی (Monolayer Films)
این روش برای سطوح بسیار بزرگ یا مواقعی که نیاز به دسترسی دائمی به آب وجود دارد، مناسب است.
- عملکرد: استفاده از الکلهای چرب زیستتخریبپذیر مانند ستیل الکل یا استئاریل الکل که به صورت یک لایه بسیار نازک (تک مولکولی) روی سطح آب پخش میشوند. این لایه، مقاومت تبخیر را افزایش میدهد.
- نقش در تبخیر: کاهش تبخیر بین 10% تا 30% (میزان کاهش بسته به شرایط باد و دما متغیر است).
- مزایا: بسیار کمهزینه، عدم تداخل با عملیات پمپاژ، نامرئی بودن و بیخطر بودن برای محیط زیست.
- معایب: به شدت تحت تأثیر باد و تلاطم سطح آب قرار میگیرد و نیاز به دوزبندی و تزریق مجدد دارد.
۲. تجربیات موفق عملی در کشورهای جهان
کشورهایی که با خشکسالی شدید مواجه هستند، از روشهای ترکیبی برای به حداقل رساندن تبخیر استفاده کردهاند:
- ایالات متحده (جنوب غربی): در ایالتهایی مانند کالیفرنیا، استفاده از توپهای سایهانداز (Shade Balls) در مخازن آب بزرگ شهری رایج شده است. این توپها سیاه رنگ بوده و علاوه بر جلوگیری از تبخیر، از تشکیل برومیدها (ناشی از واکنش نور خورشید و مواد شیمیایی) جلوگیری میکنند.
- استرالیا: استرالیا پیشگام در استفاده از پوششهای شناور ژئوممبران روی استخرهای ذخیره مزارع بزرگ بوده است. همچنین، آنها تحقیقات گستردهای بر روی بهبود کارایی پوششهای شیمیایی برای مهار تبخیر انجام دادهاند.
- اسرائیل: به دلیل شرایط آب و هوایی مشابه، اسرائیل بر پوششهای متحرک و همچنین سیستمهای ذخیره آب زیرزمینی (Aquifer Storage and Recovery - ASR) متمرکز شده تا آب را از دسترس تبخیر دور نگه دارد.
۳. تحلیل راهبردی برای شرایط آبی ایران
با توجه به شدت تبخیر و محدودیتهای مالی در بخش کشاورزی ایران، یک راهبرد دوگانه توصیه میشود:
راهکار | توصیه راهبردی برای ایران | دلیل و مزیت |
استخرهای ژئوممبران (پوشش فیزیکی) | اولویت اول برای استخرهای جدید و نوسازی شده. | راندمان بالا (90%+ کاهش تبخیر) و جلوگیری از نفوذ آب به خاک (صرفهجویی مضاعف). دوام طولانی مدت هزینه اولیه را توجیه میکند. |
توپهای سایهانداز/شناورهای مدولار | گزینه مناسب برای استخرهای بزرگ و موجود (بزرگتر از 1 هکتار). | هزینه اجرای آن کمتر از پوششهای کامل ژئوممبران است و نیازی به سازه ندارد. در برابر باد مقاومتر از پوشش شیمیایی است. |
پوششهای شیمیایی | به عنوان یک راهحل موقت یا مکمل در کنار سایر روشها. | در مناطقی که سرعت باد کم است یا استخرها به طور مداوم برای آبگیری و تخلیه استفاده میشوند و نصب فیزیکی ممکن نیست. |
۴. نتیجهگیری و تأکید نهایی
در شرایط کنونی ایران، جایی که ارزش هر متر مکعب آب ذخیرهشده بسیار بالاست، هزینهکرد برای نصب ورقهای ژئوممبران یا پوششهای شناور، نه تنها یک هزینه، بلکه یک سرمایهگذاری بلندمدت برای پایداری کشاورزی محسوب میشود. سیاستهای دولتی باید به سمت حمایت از کشاورزان برای نصب این زیرساختها و تأمین یارانه برای خرید مواد پلیمری با کیفیت بالا سوق یابد.
