بخشی از مقاله
چکیده:
جمع آوری آب باران یک مهارت قدیمی هست که به علت کیفیت ذاتی آب باران و علاقه به کاهش مصرف آب گندزدایی شده می باشد. آب باران به خاطر خلوص و نرمی آن دارای ارزش شده است. همچنینتقریباَ دارای یک pH طبیعی است و احتیاج زیاد به گندزدایی محصولات فرعی، نمک ها، مواد معدنی و دیگر آلاینده های طبیعی و مصنوعی را ندارد. جمع آوری آب باران، درماهیت آن جمع آوری، انتقال و ذخیره آب باران وجود دارد. دامنه و حدود، روش ها، تکنولوژی، پیچیدگی سیستم ها، اهداف و استفاده های دیگر باعث تغییر سطح آب باران در بشکه ها برای آبیاری باغچه ها در مناطق شهری می شود.
در مقیاس بزرگ جمع آوری آب باران برای تمامی مصارف خانگی وجود دارد. کاهش منابع آب زیرزمینی، کیفیت پایین بعضی از آب های زیرزمینی، انعطاف سیستم جمع آوری آب باران و روشهای مدرن عملیات از مهمترین دلایل برای جمع آوری آب باران برای استفاده های خانگی می باشد. برتری این سیستم برحدااکثرتولید آب درطول گرمترین روز سال است، یعنی زمانی که معمولا به آبیاری بسیار نیاز است. این مقاله تلاش تحقیقاتی مشترک با هدف سازگاری و توسعه فناوری های مقرون به صرفه برای جذب و حفظ رواناب حاصل از آب باران می باشد تا بتوان از آن به عنوان یک منبع با ارزش در منازل استفاده کرد.
-1مقدمه
تکنولوژی استحصال آب باران شامل جمع آوری، انتقال و ذخیره باران برای استفاده های بعدی می باشد. آب جمع آوری شده می تواند از سطح سقف تمیز، سطح زمین و یا حوزه های سنگی باشد. این آب عموما در یک تانک ذخیره گشته یا برای تغذیه آب های زیرزمینی هدایت می شود. فیلتراسیون در این سیستم نقش بسیار مهمی را در مدیریت رواناب ایفا می کند.
سیستم جمع آوری آب جهت کاربردهای گوناگون که در آنها نیازی به کیفیتی در حد آب آشامیدنی نمیباشد، مانند فلاش تانک توالت، شستشو و آبیاری باغچهها، شستشوی لباس و غیره قابل اجرا میباشد. جمع آوری آب باران در بسیاری از مناطق دنیا به عنوان منابع آب آشامیدنی استفاده میشود. از آنجا که آب باران از نظر املاح بسیار سبک می باشد، نیازمند مصرف کمتری از مواد شوینده جهت شستشو می باشد. با جمع آوری آب باران می توان تا بیش از %50 در مصرف آب شرب خانوارها صرفهجویی نمود. سطح جمع آوری آب باران را می توان به دو گروه عمده زمین و سطح سقف تقسیم کرد.
همان طور که مشخص می باشد در گروه اول آب از سطح زمین جمع آوری گشته و سپس در مخزنی ذخیره می گردد اما در گروه دوم سطح جمع آوری آب باران، سطح مؤثر سقف می باشد. در شکل 1 دسته بندی کامل این مهم نشان داده شده است.
شکل .1 سیستم جمع آوری آب باران و نحوهی استفاده از آن در مقیاس کوچک [1]
در هنگام انتخاب سیستم جمع آوری آب باران برای مصارف خانگی عوامل متعددی باید در نظر گرفته شود:
• نوع و اندازهی سطح بارانگیری
• داده های محلی بارندگی و الگوهای آب و هوایی
• تعداد اعضای خانواده
• طول دوره خشکسالی
• منابع آب جایگزین
• هزینه استفاده از سیستم جمع آوری آب باران
هنگامی که جمع آوری آب باران به طور عمده برای آبیاری در نظر گرفته شود، عوامل متعددی باید در نظر گرفته شوندکه عبارتند از:
• مقدار، شدت بارندگی و میزان تبخیر و تعرق
• نرخ نفوذ خاک، ظرفیت نگهداشت آب در خاک و عمق خاک
• ویژگی های محصول مانند نیاز به آب و طول دوره رشد
• بررسی آبهای زیرزمینی
• عوامل اجتماعی و اقتصادی از قبیل تراکم جمعیت، نیروی کار، هزینه های مواد و مقررات حاکم بر استفاده از منابع آب
در حال حاضر، جمع آوری آب باران به طور معمول در تمام مناطق دنیا با روش طراحی به روز واستانداردهای مربوط به آن انجام می گیرد. اگر چه آب باران می تواند از بسیاری از سطوح برداشت شود، اما سیستم جمع آوری آب بام عمدتا به عنوان برداشت آب باران با کیفیتی استفاده می شود که پس از نصب و راه اندازی و تعمیر و نگهداری مناسب این سیستم، آب باران را تصفیه می کند. مساحت موثر سقف و مواد مورد استفاده در ساخت سقف تا حد زیادی بر بازدهی مجموعه و کیفیت آب تاثیر می گذارند.
سیستم جمع آوری داده ها آب باران به طور کلی از چهار عنصر اصلی تشکیل شده است:
- 1 - ناحیهی جمعآوری آب باران
- 2 - یک سیستم انتقال شامل لوله ها و ناودان
- 3 - یک مرکز ذخیره سازی، و
- 4 - یک سیستم تحویل متشکل از شیر آب و یا پمپ.
نمودار شماتیک ساده از پشت بام یک ساختمان به سمت سیستم جمع آوری آب باران شامل امکانات انتقال و ذخیره سازی در شکل 2 نشان داده شده است.
شکل.2 نمودار شماتیک سیستم برداشت آب باران از سطح سقف
-2 اجزا و مواد تشکیل دهنده سیستم
- 1 - سیستم جمعآوری آب باران به طور کلی شامل ساختار ساده ای مانند سقف و ناودان می باشد که آب باران را به سمت منابع ذخیره سازی هدایت میکند. به دلیل اینکه پشت بام ها، به راحتی حجم زیادی از آب باران را جمع آوری می کنند، به عنوان ناحیهی باران گیر بسیار ایده آل هستند. مقدار و کیفیت آب باران جمع آوری شده از یک ناحیه باران گیر، به شدت باران، سطح پشت بام، نوع مواد بام و محیط اطراف آن بستگی دارد. پشت بام ها باید از مواد شیمیایی بی اثر مانند چوب، پلاستیک، آلومینیوم، و یا فایبر گلاس ساخته شود . بهترین مواد مورد استفاده در بام شامل تخته سنگ، سفالهای رسی و سفالهای بتنی میباشند. ورقهای گالوانیزه، آهنی و یا فولادی همچنین سقف کاهگلی ساخته شده از برگ نخل نیز مناسب هستند. به طور کلی، مناطق رنگ نشده و بدون پوشش سطحی مناسب ترین نواحی هستند. اگر رنگ استفاده می شود، باید غیر سمی - بدون سرب - باشد.
- 2 - یک سیستم انتقال نیازمند انتقال آب باران از سقف ناحیه باران گیر به سیستم ذخیره سازی، توسط اتصال زهکشهای سقف - لوله های تخلیه - و لوله کشی از بالای پشت بام به یک یا چند مجرای آب است که انتقال آب باران از طریق یک سیستم فیلتر به مخازن ذخیره سازی است. مناسب ترین این لوله ها از جنس پلی اتیلن - PE - ، پلی پروپیلن - PP - و یا فولاد ضد زنگ می باشند.
