بررسی پتانسیل ذخیره آب باران و قابلیت اطمینان مخازن سامانه استحصال آب باران: مقایسه ای بین شمال، مرکز و غرب شهر تهران

با توجه به وضعیت اقلیمی و مصارف بیش از حد آب در اکثر شهرهای بزرگ می‌توان مشکل کم‌آبی را تا حد مطلوبی با استفاده از سامانه‌های جمع‌آوری آب باران کاهش داد. «قابلیت اطمینان» به درصدی از کل روزهای سال گفته می‌شود که بتوان توسط آب جمع‌آوری‌شده در مخازن، تقاضای موردنظر ساکنان را تامین کرد. «پتانسیل ذخیره‌ی آب باران» به حجمی از رواناب گفته می‌شود که قبل از تبدیل به سیلاب توسط مجموعه‌ای از اقدامات در مخزن ذخیره شود و مورد استفاده قرار ‌گیرد. هدف از این تحقیق، برآورد قابلیت اطمینان مخازن ذخیره‌سازی آب باران و بررسی پتانسیل ذخیره‌سازی آب باران بود. در این مطالعه، از برقراری بیلان آبی بین ورودی (بارندگی) و خروجی (سرانه مصرف خانگی) برای تجزیه و تحلیل عملکرد و طراحی بهینه‌ حجم مخازن در سه منطقه متفاوت از تهران شامل مرکز، غرب و شمال استفاده شد. تفاوت در برخی از مشخصات این مناطق از قبیل میزان بارندگی و توپوگرافی قابل توجه است. تعدادی از نمودارهای قابلیت اطمینان مخازن آب باران برای مصارف داخلی در رابطه با حجم مخزن، مساحت پشت‌بام، تعداد افراد در یک خانه (تقاضای آب) و درصدی از کل نیاز آبی که توسط آب باران ذخیره‌شده تامین می‌شود، ارایه شد. نتایج نشان داد که برای پشت‌بام‌ با مساحت 100 مترمربع، قابلیت اطمینان 100 درصد حتی با یک مخزن بسیار بزرگ (10000 لیتر) قابل دستیابی نیست، و اینکه قابلیت اطمینان مستقل از اندازه‌ی مخزن برای مخازن با اندازه‌های بزرگ‌تر از 8000-5000 لیتر بوده و وابسته به موقعیت مکانی منطقه است. همچنین، متوسط ذخیره‌ی آب باران در مخازن به‌صورت سالانه برای هر سه مکان تعیین شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان ذخیره آب باران در مخزن برای پشت‌بام با مساحت 300 مترمربع در شمال تهران و برابر با 100 مترمکعب بود، و کمترین ذخیره آب باران در مخزن برای پشت‌بامی با مساحت 100 مترمربع (برابر با 17 مترمکعب) در غرب تهران بود. به‌طور کل، از نتایج مشخص شد که سامانه‌ی استحصال باران در منطقه‌ی شمال تهران از قابلیت اطمینان و همچنین امکان ذخیره‌ی آب باران بیشتری نسبت به مرکز و غرب تهران برخوردار است. ایستگاه‌های باران موردنظر (که در فاصله 10 تا 20 کیلومتری از هم واقع شده‌اند) به‌علت تفاوت در شرایط تغییرات بارندگی و بعضا توپوگرافی، نتایج آنها به‌طور محسوسی متفاوت بود. این نتایج نشان می‌دهد که قابلیت اطمینان مخازن آب باران می‌تواند به‌طور قابل توجهی در یک شهر بزرگ مانند تهران متفاوت باشد که سبب تغییر در الگوی طراحی سامانه آب باران خواهد شد.