Buharlaşma kayIplarININ AZALTILMASI YÖNTEMLERİ

Buharlaşma kısaca, suyun sıvı fazdan gaz fazına geçmesi şeklinde tanımlanabilecek bir doğa olayıdır. Türkiye genelinde yıllık toplam yağış miktarı 501 milyar m³ dür, bunun 274 milyar m³ ü buharlaşma yoluyla atmosfere geri dönmektedir. Diğer bir deyişle yıllık toplam yağışın %54.7’sinden her hangi bir şekilde yararlanılamamaktadır. Diğer taraftan küresel iklim değişiminin bu tabloyu daha dramatik bir hale getireceği düşünülürse,  buharlaşmanın azaltılması çalışmalarının önemi daha iyi anlaşılacaktır. Buharlaşmanın etkin olarak azaltılabilmesi için öncelikle buharlaşmayı etkileyen meteorolojik faktörlerin ve bunların buharlaşmayı ne doğrultuda etkiledikleri önemlidir. Buharlaşmayı etkileyen başlıca  meteorolojik faktörler güneş enerjisi, su sıcaklığı, doyma açığı, rüzgar, baraj yüzey alanı ve derinliğidir. Buharlaşmanın azaltılmasına yönelik olarak geliştirilen yöntemler genellikle bu faktörlerin buharlaşma üzerindeki olumsuz etkisini ortadan kaldırmaya yöneliktir.

Buharlaşmanın azaltılmasına yönelik  yöntemler:

Bu yöntemler dört ana başlık altında incelenebilir:

1. Fiziksel Yöntemler

1.1. Su kütlesindeki tabakalaşmaya müdahale edilmesi

• Burada amaç, yüzeydeki daha sıcak olan su kütlesinin, alt tabakalarındaki daha soğuk olan su kütlesi ile yer değiştirmesinin sağlanması ve böylece yüzeydeki su sıcaklığının dolayısı ile de buharlaşmanın azaltılmasıdır.
• Bu yaklaşım nisbeten derin barajlarda (20 m) daha iyi sonuçlar vermektedir.
• Bu yöntemle bir barajdan olan buharlaşma %15 oranında azaltılabilmektedir

1.2. Su yüzeyinin yüzen cisimlerle kaplanması

• Polisitren (köpük) bilya veya levhalarla su yüzeyinin kaplanması
• Veya beyaza boyanmış, hafif, suda çözünmeyen ve toksik olmayan her hangi bir madde de kullanılabilir
• Bu yöntemle bir barajdan olan buharlaşma %35-%85  oranlarında azaltılabilir

1.3. Gelen güneş enerjisinin su ortamına girmesini tamamen engelleyecek tarzda barajın üzerinin örtülmesi.

• Bu yaklaşım  buharlaşmayı %37 oranında azaltmaktadır.
• Barajın üzerinin çatı formunda örtülmesinde kontraplak, aliminyum ve plastik levhalar kullanılmaktadır.

1.4. Baraj çevresine rüzgar kırıcıların yerleştirilmesi

• Rüzgar hızının ve dolayısı ile buharlaşmanın azalmasına neden olacaktır.
•  Bu açıdan en uygun yöntem ağaçlandırma
• Bu yöntemle bir barajdan olan buharlaşma %10 oranında azaltılabilmektedir.

 2. Kimyasal Yöntemler

• Bu yöntemde Hegzadekanol ve oktadekanol gibi kimyasal maddeler kullanılır. Sudaki bir takım mikroorganizmalar bu kimyasalların zamanla biyolojik bozunumuna (biyodegradasyon) diğer bir deyişle ortamdan elimine edilmesine neden olur. Kimyasal yöntemin esası su yüzeyinde bir molekül kalınlığında ince bir film tabakası oluşturulmasına dayanır. Bu film tabakasının kalınlığı 1 mm nin ikimilyonda biri kadardır. Bu amaçla kullanılan maddeler katı (kristal) ya da eriyik formundadır. Kimyasal madde katı formda kullanılırsa doğrudan göl üzerine serpilir, eriyik şeklinde kullanılırsa içine ayrıca bir çözücü katılır. Uygulamadan sonra bu çözücü buharlaşarak tamamen atmosfere karışır.
• Yöntem büyük barajlarda daha etkindir
• Bu yöntemlerle bir rezervuarda olan buharlaşma %15-%40 oranında azaltılabilmektedir
• Film tabakasının rüzgarlı ve dalga nedeniyle yırtılması sonucu yeniden uygulanması gerekmektedir. Başta Avustralya olmak üzere, çeşitli ülkelerde rüzgar etkilerine karşı daha dirençli kimyasalların geliştirilmesi üzerinde çalışmalar sürmektedir.
• Film tabakası su moleküllerinin dışarı kaçmasını engellerken oksijen ve karbondioksit gibi gazların transferini önemsiz bir oranda etkiler. Bu kimyasalların insan sağlığına ve göl ekosistemine her hangi bir yan etkisi şu ana kadar rapor edilmemiştir.
• Maliyet:  Kimyasal madde 1 km²’ye ortalama 62.5 kg şeklinde uygulanmaktadır. Söz konusu kimyasalın kg başına ortalama maliyeti 13$ civarındadır. Buna göre  uygulama başına maliyet 62.5 kg´13$=812.5$’dır. Eğer yıl içerisinde her gün kimyasal madde uygulaması yapıldığını düşünürsek metrekare başına maliyet 0.10$ ile 0.15$ arasında değişmektedir.
• Bugüne kadar yöntemin hem deneysel hem de alan çalışması bazında başarıyla uygulandığı başlıca ülkeler şunlardır:

* ABD (Hefner Gölü-Oklahoma, 1958; Suhuaro Gölü-Arizona, 1960),

* İngiltere,

* Avustralya, 

* Doğu Afrika (Malaya rezervuarı, 1955)

* Japonya (Pirinç tarlalarında buharlaşmanın azaltılması yoluyla su sıcaklığının arttırılması ve böylece ürünün daha erken olgunlaşması amaçlanmıştır, bu yolla rekolte %5 arttırılmıştır)

* Hindistan (Jaipur, Ramgarh Gölü, 50 mg/m²/gün, başarı %30, 1985),

* İsrail,  Rusya vd.

 3. Yapısal müdahaleler

3.1. Küçük yüzey alanına sahip barajların inşaa edilmesi

• Yüzey alanında %50’ye varan bir azalma, buharlaşmada da %50’ye varan bir azalma sağlamaktadır.

3.2. Baraj şevlerinin daha dik inşaa edilmesi

4.Barajın doğru işletilmesi

        4.1. Bir barajda su öncelikle sıcaklığın nisbeten yüksek olduğu kısımlardan çekilmelidir

        4.2. Su alma yapıları seçici olarak istenilen seviyelerden su alabilecek şekilde dizayn edilmelidir.

5. Diğer Yöntemler

5.1. Yer altı rezervuarlarının inşaa edilmesi

5.2. Barajlardaki fazla suyun savaklanması yerine yeraltına basılması ve kurak dönemde tekrar kullanılması. Bu yöntem ABD’nin çeşitli eyaletlerinde, bazı Güney Amerika Ülkelerinde ve İsrail’de başarıyla uygulanmaktadır. Denize yakın yerlerde tuzlu suyun yer altı suyuna karışmasını engellemesi yöntemin diğer önemli bir tarafıdır.

5.3. Barajın su tutma alanının hücresel bir yapıda inşaa edilmesi