Wasserkörper durch Technik in Wohlstand verwandeln. Ingenieur Albert AyehOgyiri.
Präsident Ghana Institution of Engineers 2011/2012
Da die Erdoberfläche doppelt so stark von Wasser bedeckt ist wie das Land, das von Ökonomen als wichtiger Produktionsfaktor angesehen wird, liegt es nahe, dass unsere Gewässer doppelt so viel wie der Beitrag von Land zur Welt beitragen sollten Wirtschaft.
In Ghana sorgt unser Standort innerhalb der Äquatorzone für ausreichende Niederschlagsmengen und in Verbindung mit einem langen Küstenabschnitt würde die ordnungsgemäße Anwendung der technischen Maßnahmen eine gerechte Nutzung unserer Wasserressourcen gewährleisten, um unseren häuslichen und industriellen Anforderungen gerecht zu werden verbesserte Entwicklung.
Regenwassernutzung (RH)
Der jährliche Niederschlag in Ghana variiert zwischen 800 mm / Jahr im Südosten und 950 mm / Jahr im Norden und 2,000 mm / Jahr im Südwesten.
Dies trägt zu einem jährlichen Gesamtabfluss von 56.4 Mrd. m3 bei. Leider gelangen solche Gewässer in Bäche und Kanäle und verursachen Überschwemmungen mit der Folge, dass Leben und Eigentum zerstört werden. Ein Teil der Lösung besteht in der Erfassung sauberer und sicherer Niederschläge für den Hausgebrauch, wodurch der Bedarf an konventionell aufbereitetem Oberflächenwasser verringert und anschließend Kosten gespart werden.
Die Ghana National Water Policy (Juni 2007) schlägt vor, geeignete Rechtsvorschriften zu erlassen und Anreize dafür zu schaffen, dass die Regenwassernutzung eine gangbare Option zur Ergänzung des Wasserbedarfs von Haushalten und Einrichtungen darstellt. Systeme zur Regenwassernutzung (RH) sind einfach zu installieren und zu betreiben. Die laufenden Kosten sind vernachlässigbar und sie liefern Wasser an der Verbrauchsstelle.
Zur Erleichterung der Regenwassernutzung können die folgenden Empfehlungen befolgt werden:
- In städtischen Gebieten mit wenig Land sollten die Regenwasserspeicher in die Gestaltung von Gebäuden einbezogen und so in das Rohrleitungssystem integriert werden, dass sie, wenn sie zur Ergänzung der Wasserversorgung in Rohren verwendet werden sollen, für Wäsche verwendet werden (so weich wie möglich) Wasser, es verbraucht weniger Waschmittel), Gartenarbeit und Toilettenspülung.
- In ländlichen Gebieten können die Lagertanks als eigenständige Einheiten mit Wasserhähnen gebaut werden. Es ist wichtig zu beachten, dass Dächer mit harten Oberflächenmaterialien gebaut werden müssen.
Andere Wassergewinnungstechniken wie Steineinzugsgebiete, Sanddämme und flache Brunnen in trockenen Flussbetten können verwendet werden, um das Grundwasser wieder aufzuladen.
RH kann auch in folgenden Anwendungen eingesetzt werden:
In Institutionen wie Schulen, Gemeinden und religiösen Zentren, um ihren Wasserbedarf zu decken. In der Landwirtschaft kann es die Erträge erheblich verbessern und gleichzeitig zur Bekämpfung von Bodendegradation oder Hochwasserschäden beitragen. Einfache Kanalbewässerungssysteme können konstruiert werden, indem Wehre stromaufwärts von Straßendurchlässen errichtet und der Sturmabfluss umgeleitet wird, um niedrigere Höhen durch Schwerkraftströmung zu bewässern.
Flüsse und Ströme
Ghana wird von einer großen Anzahl von Bächen und Flüssen entwässert. Darüber hinaus gibt es eine Reihe von Lagunen an der Küste, den riesigen künstlichen Volta-See und den Bosumtwi-See, die von einem Meteoriten südöstlich von Kumasi angelegt wurden und keinen Auslass zum Meer haben. Der Volta-See ist einer der größten künstlich angelegten Seen der Welt. Die Navigation auf der Volta hat sich seit 1964 erheblich verändert.
Durch den Bau des Staudamms in Akosombo, etwa 80 Kilometer stromaufwärts von der Küste, entstanden der riesige Volta-See und das damit verbundene 1,020-Megawatt-Wasserkraftprojekt. Die Arme des Sees erstreckten sich bis in die tiefer gelegenen Gebiete und zwangen 78,000 Menschen in neu geschaffene Townships am oberen Ufer des Sees.
Der Volta-See ist eine reiche Fischquelle, und sein Potenzial als Bewässerungsquelle spiegelt sich in der Vereinbarung zur Mechanisierung der Landwirtschaft wider, die Ende der 1980er Jahre zur Bewässerung der Afram-Ebene unterzeichnet wurde. Der See ist von Akosombo aus durch Yeji in der Mitte des Landes schiffbar und verfügt über etwa 310 Landeplätze entlang seiner Strecke. Ein 24-Meter-Ponton wurde 1989 in Auftrag gegeben, um die Afram-Ebene westlich des Sees mit der unteren Volta-Region im Osten zu verbinden. Aus Akosombo erzeugte Wasserkraft versorgt Ghana, Togo und Benin.
Wasserkraftentwicklung
In ganz Ghana sind fünf große Dämme in Betrieb, die größten sind Akosombo (134 m hoch) und Kpong (29 m hoch). Ghana verfügt in den Werken Akosombo (1,072 MW) und Kpong (912 MW) über eine installierte Wasserkapazität von 160 MW. Diese Anlagen haben eine durchschnittliche Erzeugungskapazität von 6100 GWh / Jahr, was ungefähr 58 Prozent des 10,600 bewerteten Wasserkraftpotenzials des Landes von 1985 GWh / Jahr entspricht. Das Bui-Wasserkraftprojekt wird derzeit umgesetzt und voraussichtlich 2013 mit einer installierten Anlage in Betrieb genommen Kapazität von 400 MW. Weitere geplante Werke sind Juale und Pwalugu. Durch die Modernisierung von Projekten in den Werken Akosombo und Kpong könnten zusätzliche 120 MW Leistung bereitgestellt werden.
Mini-Wasserkraftprojekte
Die Aussichten, das Wasserkraftpotenzial kleiner Flüsse in Ghana auszuschöpfen, wurden seit über 20 Jahren untersucht. So konnten viele potenzielle Mini-Wasserkraftstandorte im Land identifiziert werden.
1999 initiierte die Energiestiftung mit Unterstützung der GTZ / CIM ein Programm, um die Aussichten für die Entwicklung des Kleinwasserkraftpotenzials des Landes zu bewerten. Als Grundlage für diese Aktualisierung dienten Untersuchungen, die 1985/86 von der damaligen Architectural and Engineering Services Corporation (AESC) an 16 Kleinwasserkraftstandorten in Ghana durchgeführt und 1991 von ACRES International durchgeführt wurden an anderen Flüssen wurden von der ESMAP / Weltbank durchgeführt und Daten wurden in der Trockenzeit und in der Regenzeit in den Jahren 2001 und 2002 gesammelt. Das Potenzial ist nachstehend zusammengefasst:
Die drei großen Flüsse Tano, Ankobra und Pra in der westlichen Region werden als "westliche Flüsse" bezeichnet. Eine 1994 von Coyne etBellier durchgeführte Studie analysiert die potenziellen Staudammstandorte Awisam und TwifoHemang am Fluss Pra. Um diese Mini-Wasserkraftpotenziale für eine verbesserte sozioökonomische Entwicklung zu nutzen, wurden folgende Empfehlungen ausgesprochen:
- Erwägen Sie die Implementierung von Standorten mit mittlerer oder hoher Förderhöhe für Wasserkraft und nutzen Sie die Kraft, um das Tourismuspotenzial zu entwickeln, z. B. Randall Falls bei Kintampo;
- Stellen mit geringer Förderhöhe gelten als überflutungsgefährdet und können daher für die Bewässerung verwendet werden, sofern weitere detaillierte Analysen der Auswirkungen von Überflutungen durchgeführt werden, z. B. LikpeKukurantumi;
Bewässerung
Obwohl Ghana ein gut bewässertes Land ist, in dem etwa 60% der Bevölkerung Landwirtschaft betreiben, betrug die gesamte bewässerte Landfläche im Jahr 2003 lediglich 310 km2, was etwa 0.13% der gesamten Landfläche in Ghana entspricht.
Während Indien mit 558,050 km2 die höchste bewässerte Landfläche hatte, was 16.9% der gesamten Landfläche entspricht, belegte Ghana auf dem afrikanischen Kontinent den 10. Platz:
In der Vergangenheit hatten Bewässerungsprojekte in großem Maßstab nur marginale Erfolge, und das Scheitern war größtenteils auf mangelnde Wartung und ineffektiven Betrieb zurückzuführen. Private Bewässerungssysteme, die von einzelnen Landwirten entwickelt und betrieben wurden, waren jedoch erfolgreicher. Daher wird empfohlen, den Entwürfen einfacher und kleinerer Systeme für einzelne Landwirte mehr Gewicht zu verleihen.
Abwasser
Grauwasser ist das Produkt, das durch die Verwendung von Wasser entsteht. Ca. 70% des Wasserverbrauchs werden weitgehend unbehandelt in Anlagen zurückgeführt.
An vielen Orten wird unbehandeltes Abwasser in den nächsten Strom eingeleitet, da die Städte in den Entwicklungsländern nur über wenige Ressourcen verfügen, um in die Abwasserbehandlung zu investieren.
Während Trinkwasser in einigen Gebieten knapp sein kann, ist Grauwasser immer „verfügbar“ und daher sind viele arme Landwirte für ihren Lebensunterhalt auf Abwasser angewiesen, das oft das einzige verfügbare Wasser ist. Gelegentlich bevorzugen die Landwirte tatsächlich ein solches Wasser für die Bewässerung, da die darin enthaltenen Nährstoffe es ihnen ermöglichen, Düngemittel einzusparen.
In Ghana nutzen Landwirte in städtischen und stadtnahen Gebieten verschmutztes Wasser, um Gemüseplantagen zu bewässern, und verdienen ein jährliches Einkommen zwischen 600 und 5,000 USD pro Hektar, wodurch sie die Armutsgrenze überschreiten.
Da solche Grauwässer normalerweise in niedrigen Höhen gesammelt werden, besteht die Herausforderung für Ingenieure darin, Systeme zu entwerfen, mit denen das Wasser in höhere Gebiete befördert werden kann, wo es zur Bewässerung verwendet werden kann. Die beteiligten Förderhöhen sind in der Regel gering und der Einsatz von Schraubenpumpen mit den erforderlichen Rohrleitungen und Hilfsmitteln wäre ideal, der Umgang mit dem Abwasser kann auf ein Minimum reduziert werden, wodurch die Landwirte vor der unhygienischen Belastung geschützt werden. Die Aufbereitung von Abwässern an Land hat ebenfalls bedeutende Ergebnisse erbracht, und daher kann dieses System der Bewässerung mit Grauwasser letztendlich zu einer Neubildung des Grundwassers führen.
Ing. Albert AyehOgyiri, FGhIE, Präsident Ghana Institution of Engineers 2011/2012
Zusammenfassung
Wasser in seinen verschiedenen Formen erhält das Leben auf diesem Planeten und ist eine wichtige Ressource für unser sozioökonomisches, kulturelles und ökologisches Wohlergehen.
Der wirtschaftliche Reichtum in Flüssen, Seen, Regenwasser, Grundwasser, Seen, Lagunen, Gletschern, Ozeanen, Feuchtgebieten und Abwässern kann jedoch nur durch technische Maßnahmen freigesetzt werden, um die gewünschte Entwicklung und Lebensqualität zu erreichen.
Der Ingenieur ist der Schlüssel, um diesen Reichtum für die nationale Entwicklung zu nutzen: Erzeugung von Energie für den Betrieb unserer Industrien und für den Inlandsverbrauch; Wasserversorgung für Industrie, Haushalt und Erhaltung der Gesundheit; Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion durch Bewässerungssysteme; Erhaltung des Ökosystems durch Hochwasserschutz; Steigerung der Fischereiproduktion; Ausbau der Infrastruktur für unsere Wasserressourcen zur Verbesserung von Tourismus und Erholung.