Feasibility Study on the Recovery of Water from Unsaturated Zone in Kuwait - Phase 1

تم إعداد هذه الدراسة التجريبية لاختبار امكانية استخراج المياه من الطبقة غير المشبعة بالماء وذلك عن طريق حقن هواء ساخن تتراوح درجة حرارته بين 50 و 60 درجة مئوية في هذه الطبقة من خ ال بئر حقن بغرض تبخير الرطوبة الموجودة بين حبيبات التربة. وسوف يتم سحب الهواء المشبع بالرطوبة باستخدام مجموعة من الآبار الواقعة حول بئر الحقن ومن ثم تبريد الهواء الخارج حتى تتكثف الرطوبة المحملة فيه وتتحول إلى مياه يتم جمعها في خزان معد خصيصاً لهذا الغرض بالموقع. وتتطلب هذه الدراسة أرضاً بمساحة 100 متر مربع وأن يتراوح مستوى المياه الجوفية بين 30 و 50 متر تحت سطح الارض. وسوف تستخدم الألواح الشمسية كنظام لتركيز الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة لتشغيل مكائن حقن وسحب وتبريد الهواء ولتكثيف الرطوبة. ويمكن الاستفادة من المياه المنتجة في ري المحاصيل الزراعية في بيوت زجاجية وانتاجها بصورة تجارية. تتطلب الدراسة الاستفادة من خبرات مركز ابحاث الطاقة والبناء ومركز البيئة والعلوم الحياتية وادارة الاقتصاد التقني. وفي حالة الحصول عى نتائج مشجعة تقنيا واقتصاديا لإنتاج المياه من الطبقة غير المشبعة بالماء فسوف يتم تطبيقها مستقبلا عى نطاق اوسع بحيث تغطي مساحة أكبر.

A proof of the concept study as to the feasibility of water production from the unsaturated (vadose) zone has been proposed. The concept centers around the injection of warm (50–60ºC) air in the vadose zone through a borehole that will vaporize the moisture present in the pore spaces. The moisture-laden air will be recovered through other boreholes placed around the injection borehole and cooled down at the surface to condense the moisture into water that will be collected in storage tanks. The depth profile of moisture distribution at a selected site within the agricultural research station of the Kuwait Institute for Scientific Research (KISR) at Kabd will be determined with the help of probes set at different depths. The data will be used for the numerical modelling of the process of moisture recovery as conceptually envisaged. The concept, if proved feasible by the model outputs, may profitably be used to recover and reuse the return water from irrigation in agricultural farms, where the water table is at least at a depth of 30–50 m. If the project outcomes were to confirm the technical feasibility of sustained recovery of water from the vadose zone under the conditions of Kuwait, a pilot-scale study (Phase II) covering an area, approximately 100 m x 100 m in size, could be planned in the future in the agricultural research station of KISR at Kabd, where the use of renewable energy may be considered.