ساخت ماكت جمع آوری ریزش های جوی و استفاده بهینه از آن ها

یازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: ساخت ماكت جمع آوری ریزش های جوی و استفاده بهینه از آن ها
نام ارائه دهنده/دهندگان: آنوشا مصباحی، نیلوفر ریاحی
زمینه و نوع پروژه: محیط زیست/فناوری/مدریت منابع
درجه سختی: متوسط
نام مدرسه: پژوهشگران

چکیده
هدف از پروژه حاضر طراحی مدل جمع آوری ریزش های جوی و تعبیه وسایلی برای استفاده بهینه از آن ها در راستای مدیریت منابع آبی است.

مقدمه
70 درصد کره زمین را آب تشکیل می دهد. برای همین شاید بسیاری از ما با خود فکر کنیم که زمین تا همیشه آب خواهد داشت ولی تنها 3 درصد از آب های روی کره زمین جزو آب های قابل استفاده برای انسان محسوب می شوند!
دو سوم آب های روی زمین جزو یخ ها و یخچال های طبیعی هستند و باقی غیرقابل استفاده برای انسان می باشند. روز به روز رودخانه ها، دریاچه ها، آبخیزها و تالاب ها در حال خشک شدن هستند و یا آن قدر روند آلوده شدن شان سریع است که تا سال های دیگر قابل استفاده نخواهند بود. در حال حاضر میزان مصرف آب بسیار نگران کننده است.
پیش بینی می شود تا سال 2025 دو سوم جمعیت روی زمین با کمبود آب مواجه باشند و اکو سیستم در سراسر زمین با مشکلات جدی روبرو شود. کمبود آب مشکل جدی میلیون ها انسان در سطح دنیا است و تأمین آب آشامیدنی از مشکلات جدی موجود در دنیاست.
دانش آموزان بعد از آگاهی از مشکلات مربوط به کمبود آب سعی در انجام پژوهشی کارآمد در جهت رفع مشکل کمبود آب داشتند. آن ها با بررسی هایی که انجام دادند آب باران را به عنوان جایگزین کم آبی انتخاب کردند بنابراین جهت استفاده کارآمد از آّب باران راه کارهایی را ارائه کردند.

آب باران یکی از مهم ترین منابع تأمین آب و یک منبع خدادادی می باشد که استفاده بهینه از آن می تواند بسیاری از مشکلات مربوط به بحران کمبود آب را جبران کند. از آب باران می توان برای مصارف مختلفی بهره گرفت.
این آب با کم ترین هزینه در دسترس مردم قرار می گیرد. البته باید در نظر داشته باشیم که آب باران همیشه در دسترس نبوده و باید به گونه ای برنامه ریزی کنیم تا در زمان ریزش باران آن را به مسیر های مورد نظر هدایت نموده و به گونه ای آن را ذخیره نماییم.
به این منظور ما با طراحی شیب دار سقف منازل و استفاده از سطوح مناسب جهت هدایت آب به مخزن مورد نظر برای ذخیره سازی آب برف و باران، می توانیم از این ریزش های جوی استفاده بهینه نموده و آب مورد نیاز منازل را تأمین نمائیم.
البته این آب برای مصارفی چون حمام، شستشوی لباس و ظروف و ... به کار می رود و برای آشامیدن مناسب نمی باشد که در این سیستم طراحی شده، قسمتی از این آب ذخیره شده، توسط فیلتری تصفیه شده و برای آشامیدن نیز قابل استفاده می شود. همچنین از این سیستم ذخیره سازی در پارک ها و فضاهای سبز نیز می توان استفاده نمود و آب مورد نیاز برای مکان های عمومی جهت آشامیدن، آبیاری گل ها و درختان، شستشو و ... را تأمین نمود.
برای اجرایی نمودن این ایده روش های متفاوتی را می توان در پیش گرفت ازجمله استفاده از سقف شیب دار ساختمان ها و ایجاد مسیرهای کنترل آب باران و هدایت آن به مخزن پیش بینی شده و همچنین ایجاد سقف های خاص در فضاهای باز (مثل پارک ها و...) و طراحی سقف ها جهت دریافت حداکثر ریزش باران و هدایت این آب ها به مخزنی جهت نگهداری و استفاده از آن ها است.

این طرح از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
1- سطوح دریافت کننده آب باران: این سطوح می تواند سطح شیب دار پشت بام ها و یا سطوحی که در فضا های باز همچون پارک ها تعبیه می کنیم (مثل سقف آلاچیق ها) باشد.
2-  مسیر انتقال آب تا محل ذخیره سازی: این مسیر شامل ناودانی جهت هدایت آب باران از سقف به لوله های عمودی و خود لوله های عمودی می باشد. در این مسیر امکان استفاده از صافی های ساده نیز وجود دارد.
3- محفظه های ذخیره سازی: شامل تانکر های فلزی و پلاستیکی است.
4- هدایت آب به داخل منزل یا مکان مورد استفاده: با استفاده از لوله هایی فلزی یا پلاستیکی، آب را به دو بخش آشامیدنی و غیرآشامیدنی تقسیم نموده و به مکان مورد نظر هدایت می کنیم.
5- تصفیه آب باران: فیلتری در سر راه یکی از خروجی های تانکر قرار گیرد که آب را برای آشامیدن، مناسب سازد.
 
مهارت های کسب شده
1. منبع شناسی و جستجوگری
2. توانایی درك مدیریت منابع
3. توانایی ارائه طرح عملیاتی با توجه به واقع گرا بودن و بررسی شرایط
4. توانایی ساخت مدل ساده علمی
5. آشنایی با مراحل تصفیه آب
6. آشنایی با سیستم های الكترونیكی ساده