چکیده: در طی سال‌های اخیر، رشد جمعیت و توسعه جوامع سبب کاهش منابع آب شیرین در بسیاری از مناطق دنیا بخصوص درکشورهای خشک و نیمه‌خشک گردیده است. اگر اقدامات لازم جهت مدیریت، استفاده مناسب و کاهش تلفات آب به عمل نیاید، کم‌آبی به تهدیدی بزرگ و جدی برای حیات بشر تبدیل می‌شود. این اقدامات اگر همگانی شوند می‌توانند سهم بسزایی در جلوگیری از تلفات آب داشته باشند. در مناطق خشک و نیمه‌خشک علت عمده تلفات آب را می‌توان پدیده‌ای به نام تبخیر سطحی دانست که در دماهای پایین‌تر از نقطه جوشش آب اتفاق می‌دهد. بنابراین، یک پدیده‌ی اجتناب‌ناپذیر بوده و با توجه به موقعیت و شرایط آب‌وهوایی کشورها، به‌عنوان یک عامل مهم در میزان تلفات منابع آبی در یک کشور، نقش ایفا می‌کند. یکی از روش‌های عمده در کاهش میزان تبخیر از سطح مخازن روباز که در بسیاری از مناطق گرم و خشک بکار برده می‌شود، استفاده از پوشش‌های فیزیکی می‌باشد. این پوشش‌ها از تماس مستقیم تابش خورشید با سطح آب جلوگیری به‌ عمل آورده و سبب کاهش نرخ تبخیر می‌گردد. در اکثر مطالعاتی که به بررسی میزان کاهش تلفات تبخیر توسط پوشش‌های فیزیکی پرداخته شده است سرعت حرکت سیال آب صفر و راندمان کاهش تبخیر آب در حالت سکون بررسی و برآورد شده است. با توجه به این‌که بسیاری از مخازن آب دارای جریان‌های ورودی و خروجی می‌باشند، بررسی اثرات جریان سطحی روی نرخ تبخیر و همچنین تخمین مناسب میزان تبخیر از سطح این‌گونه مخازن می‌تواند کمک شایانی در جهت مدیریت و کنترل تلفات ناشی از تبخیر باشد. لذا در این پژوهش به مدل‌سازی و بررسی آزمایشگاهی میزان کاهش نرخ تبخیر سطحی توسط پوشش‌های شناور با حضور جریان سطحی پرداخته می‌شود. برای دستیابی به این هدف، از یک مخزن پلی‌اتیلن 500 لیتری به‌عنوان حوضچه ذخیره‌سازی آب، شش پروژکتور 500 وات اسرام برای شبیه‌سازی تابش خورشید، توپ‌های پلاستیکی با دو چگالی مختلف (مورد اول دارای جرمی حدود 14 گرم بوده و مورد دوم که تا نیمه در آب فرو می‌رود جرمی معادل 50 گرم دارا می‌باشد) در دو رنگ سیاه‌ و سفید به‌عنوان پوشش‌ محافظ سطح آب، از یک پمپ با دبی ثابت جهت ایجاد جریان سطحی و از یک ماریوت باتل برای اندازه‌گیری میزان تبخیر سطحی مخزن استفاده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که در شرایط بدون پوشش، تبخیر سطحی آب در حالت وجود جریان سطحی تا دبی 6/5 لیتر بر دقیقه که دبی بهینه نام دارد، نسبت به حالت بدون جریان سطحی کاهش می‌یابد و با افزایش دبی و عبور از دبی بهینه، نرخ تبخیر شروع به افزایش می‌نماید. همچنین در تمامی شرایط وجود و عدم وجود جریان سطحی، نتایج بدست آمده حکایت از آن دارد که پوشش‌های سفیدرنگ به‌دلیل ضریب انعکاس تشعشعی بالاتر نسبت به پوشش‌های سیاه‌رنگ دارای بالاترین راندمان کاهش تبخیر می‌باشد. به‌عنوان مثال در دبی 1 لیتر بر دقیقه در شرایط پوشش‌دهی با پوشش‌های شناور با چگالی کم حدود 70 درصد راندمان کاهش تبخیر حاصل شد. نرخ تبخیر در شرایط پوشش‌دهی ترکیبی به‌صورت مخلوطی مساوی از توپ‌های سیاه و سفید با چگالی کم، کمتر از حالت پوشش‌دهی با توپ‌های سیاه‌رنگ می‌باشد. هنگامی پوشش‌های شناور در اثر افزایش چگالی تا نیمه در آب فرو می‌روند ارتفاع زبری سطح پوشش‌داده شده کاهش می‌یابد. درنتیجه، ضریب انتقال حرارت محسوس بین آب و هوا افزایش می‌یابد. بنابراین نرخ تبخیر نسبت به حالت استفاده از پوشش‌های سبک افزایش یافته و سبب افت راندمان کاهش تبخیر می‌شود. به‌عنوان مثال در دبی 1 لیتر بر دقیقه راندمان کاهش تبخیر در شرایط پوشش‌دهی با پوشش‌های سفید با چگالی زیاد حدود 10 درصد نسبت به حالت پوشش‌دهی با پوشش‌های سفید با چگالی کم، کاهش یافت. به‌منظور تخمین میزان تبخیر آب در حالت جریان سطحی، مدل‌سازی بالانس انرژی در سطح آب و پوشش در نظر گرفته شد. نتایج حاصل‌شده نشان می‌دهد استفاده از روش مدل‌سازی بالانس انرژی با تقریب بسیار خوبی قادر است میزان تبخیر را با داشتن پارامترهای مورد نیاز برای تمامی حالت‌های با پوشش‌دهی، بدون پوشش‌دهی، با حضور جریان سطحی و بدون جریان سطحی پیش‌بینی نماید.