Contribution à l’économie de l’eau par la réduction de l’évaporation des plans d’eau par les films mono-moléculaires

Abstract

Clean fresh water is the most precious natural resource available to mankind. People must have water for personal, municipal, industrial and agricultural use. Most of surface water in Algeria is stored in big and small dams and this and this type of storage allows for the greatest loss of water by evaporation. In Algeria 100 billion m3 of waterfalls as precipitations each year. Of this amount 85% of water is returned to the atmosphere by evaporation. Water conservation is a necessity in arid states that have scant rainfall and high evaporation losses. Scientists and engineers have considered many physical and chemical methods in attempt to reduce evaporation losses from open water storages. One of the most promising techniques is the application of a thin chemical film on the surface of the water to retardate evaporation. The present thesis allows presenting the first Algerian experiments of water storages evaporation reduction by the technique of monolayer. To facilitate measurement of the evaporation rate and the microclimate measurements were made on a small scale water surface (Colorado-type evaporation pan). This choice was also justified because there is a large body of knowledge on the physical behavior of open pan evaporation. This gives a valuable basis for the interpretation of the results and their application to dams. Small scale field trials were conducted in Hassi Ben Abdellah and Nezla locations (department of Ouargla) and laboratory studies were conducted at the University of Ouargla. Experiments have had as objectives to study the efficiency of this technique under Algerian arid climate and its effects on water quality and aquatic beings. Results have shown that a continuous application of monolayers on water surfaces allows to save water ( by registering evaporation reduction rates of 20% and more), do not affect a lot physical and chemical water parameters and have no toxic effects on aquatic beings.

L’eau fraiche constitue la ressource vitale pour l’humanité. L’homme doit avoir l’eau pour ses usages personnels, industriels et agricoles. En Algérie, la plus grande partie de l’eau de surface est stockée dans les grands et petits barrages,et les retenues collinaires, où ces retenues subissent de grandes pertes en eau par évaporation. Globalement, l’Algérie reçoit 100 milliards de m3 de pluie par an, dont 85% s’évaporent, et devant cette évaporation, l’homme reste impuissant. La conservation de l’eau dans les pays arides qui souffrent de la pénurie d’eau est une nécessité. Des chercheurs dans le monde ont étudié plusieurs méthodes physiques et chimiques dans l’espoir de trouver un moyen pour réduire les pertes en eau par évaporation. L’une des meilleures techniques conseillées est l’application d’un film mince à base d’une substance chimique sur la surface de l’eau. La présente thèse permet de présenter les premières expériences de la réduction de l’évaporation par cette technique en Algérie. Vu l’impossibilité de réaliser ces expériences sur de grandes étendues, et pour faciliter les mesures de l’évaporation et des autres paramètres relatifs, les expériences ont été réalisées par l’utilisation des bacs enterrés voisins, de type Colorado. Ce choix est basé aussi sur la possibilité d’éliminer les autres phénomènes, tels que les fuites, les flux et reflux, difficiles à contrôler,et il est basé sur la facilité d’aller de l’évaporation sur bac à l’évaporation dans les étendues, en utilisant un coefficient de bac prédéterminé. Les essais sur terrain ont été réalisés au niveau de Hassi Ben Abdellah et Nezla (wilaya de Ouargla), ceux du laboratoire ont été réalisés au niveau des laboratoires de l’université de Ouargla. Les expériences ont pour objectifs d’étudier l’efficacité de cette technique sous notre climat aride, en déterminant les gains en eau et de vérifier l’impact de ces monocouches sur la qualité de l’eau et les êtres aquatiques. Les résultats obtenus ont montré que l’application continue des monocouches sur la surface de l’eau permet d’enregistrer des gains en eau (une réduction de l’évaporation), de l’ordre de 20% et plus,n’affectant pas beaucoup la qualité de l’eau et n’ayant pas d’effet toxique sur les êtres aquatiques.