הערכת השפעות שינוי העכירות על טמפרטורת המים ואידוי של מאגר גילגל גיבה I, אגן נהר אומו-גיבה, אתיופיה

לעכירות יש השפעה משמעותית על מי המאגר על ידי העלאת הטמפרטורה וקצב האידוי. מחקר זה סיפק מידע ברור ותמציתי על השפעות שינוי העכירות על מי המאגר. המטרה העיקרית של מחקר זה הייתה להעריך את השפעות שינוי העכירות על טמפרטורת מי המאגר והאידוי. כדי לקבוע השפעות אלו, נלקחו דגימות מהמאגר על ידי ריבודו האקראי לאורך מהלך המאגר. כדי להעריך את הקשר בין עכירות לטמפרטורת המים וגם כדי למדוד את השינוי האנכי של טמפרטורת המים, נחפרו עשר בריכות, והן מולאו במים עכורים. שני מחבתות מסוג A הותקנו בשטח כדי לקבוע את השפעת העכירות על אידוי המאגר. הנתונים נותחו באמצעות תוכנת SPSS ו-MS Excel. התוצאות הראו כי לעכירות יש קשר חיובי ישיר ומוצק עם טמפרטורת המים בשעה 9:00 ו-13:00 וקשר שלילי נמרץ בשעה 17:00, וטמפרטורת המים ירדה אנכית מהשכבה העליונה לתחתית. הייתה הכחדה גדולה יותר של אור שמש ברוב המים העכורים. ההבדלים בטמפרטורת המים בין השכבות העליונות והתחתונות היו 9.78°C ו-1.53°C עבור המים העכורים ביותר והפחות עכורים בשעה 13:00, בהתאמה. לעכירות יש קשר חיובי ישיר וחזק עם אידוי המאגר. תוצאות הבדיקה היו מובהקות סטטיסטית. המחקר הגיע למסקנה שעלייה בעכירות המאגר מגבירה באופן משמעותי הן את טמפרטורת המים והן את האידוי.

1. מבוא
בשל נוכחותם של חלקיקים בודדים רבים במים, המים הופכים לעכורים. כתוצאה מכך, קרני האור נוטות יותר להתפזר ולהיספג במים במקום לנוע דרכם ישירות. כתוצאה משינויי האקלים הגלובליים הלא טובים בעולם, החושפים את פני הקרקע וגורמים לסחף קרקע, זהו נושא משמעותי לסביבה. גופי מים, ובמיוחד מאגרים, שנבנו בעלות עצומה והם חיוניים להתפתחות החברתית-כלכלית של המדינות, מושפעים מאוד משינוי זה. קיימים מתאם חיובי חזק בין עכירות לריכוז משקעים מרחפים, וקיימים מתאם שלילי חזק בין עכירות לשקיפות מים.

על פי מספר מחקרים, פעילות הרחבת והעצמת אדמות חקלאיות ובניית תשתיות מגבירות את השינוי בטמפרטורת האוויר, בקרינת השמש נטו, במשקעים ובנגר עילי של הקרקע, ומגבירות את סחף הקרקע ושקיעת המאגרים. צלילותם ואיכותם של גופי מים עיליים המשמשים לאספקת מים, השקיה ואנרגיה הידרואלקטרית מושפעות מפעילויות ואירועים אלה. על ידי ויסות ובקרה של פעילות ואירועים הגורמים לה, בניית מבנה או מתן מנגנונים לא מבניים המווסתים את כניסת הקרקע הנסחפת מאזור הניקוז במעלה הזרם של גופי המים, ניתן להפחית את עכירות המאגרים.

בשל יכולתם של חלקיקים מרחפים לספוג ולפזר קרינת שמש נטו כשהיא פוגעת בפני המים, עכירות מעלה את טמפרטורת המים הסובבים. אנרגיית השמש שספגו החלקיקים המרחפים משתחררת למים ומגבירה את טמפרטורת המים הקרובים לפני השטח. על ידי הפחתת ריכוז החלקיקים המרחפים וסילוק הפלנקטון הגורם לעכירות לעלייה, ניתן להפחית את טמפרטורת המים העכורים. על פי מספר מחקרים, עכירות וטמפרטורת המים יורדות לאורך הציר האורכי של נתיב המים של המאגר. מד העכירות הוא המכשיר הנפוץ ביותר למדידת עכירות המים הנגרמת מנוכחות רבה של ריכוזי משקעים מרחפים.

ישנן שלוש שיטות ידועות למידול טמפרטורת מים. שלושת המודלים הללו הם סטטיסטיים, דטרמיניסטיים וסטוכסטיים, ויש להם אילוצים ומערכי נתונים משלהם לניתוח הטמפרטורה של גופי מים שונים. בהתאם לזמינות הנתונים, נעשה שימוש במחקר זה במודלים סטטיסטיים פרמטריים ולא פרמטריים.

בגלל שטח הפנים הגדול יותר שלהם, כמות ניכרת של מים מתאדה מאגמים ומאגרים מלאכותיים מאשר מגופי מים טבעיים אחרים. זה קורה כאשר יש יותר מולקולות נעות שמתנתקות מפני המים ונמלטות לאוויר כאדים מאשר מולקולות שחודרות חזרה לפני המים מהאוויר ונלכדות בנוזל.