2. Методы расчета испарения с водной поверхности

Оценка испарения с водной поверхности может быть произведена с использованием нескольких методов . Большое количество методов являются трудоемкими для получения измерений и расчетов, так как нужно учесть много факторов. Все измерения на данный момент не дают точных результатов. Они носят приближенный характер. Потому что в формулы входит много коэффициентов, которые нужно измерять. Эти измерения чаще всего отсутствуют. Инструментальный (прямой) метод является самым точным способом измерения. Но процесс этот трудоемкий, так как испарители не входят в состав сетевых приборов. Кроме того сами измерения занимают много времени и требуют большого количества людей. Поэтому чаще всего используют другие оценки испарения – по расчетным формулам.

1. Пульсационный метод

Движения в воздушном потоке имеют турбулентный характер. Поэтому в уравнении переноса водяного пара в атмосфере вносятся изменения учитывающие турбулентный характер. При этом переменные, которые входят в уравнение представляются в следующем виде (метод предложенный Рейнольдсом):

N=N¯+N',

Где N^¯ - среднее значение переменной величины N; N' - ее пульсационная добавка.

При выводе уравнения делается ряд допущений.

1. Отсутствуют фазовые переходы в атмосфере. (Нет замерзания и т. д.)

2. Градиенты характеристик в атмосфере в горизонтальном направлении равны “0”.

3. По высоте приземного слоя атмосферы вертикальный поток пара постоянный.

С учетом всех вышеперечисленных допущений, получим следующее уравнение.

Е = p u'q ',

Где p – плотность воздушного потока, u' и q' – пульсационные добавки скорости ветра и удельной влажности,

Формула простая. Метод простой. Но практически он не применяется, так как для получения значений u' и q' нужно иметь очень точные измерения, которые практически не применимы.

2. Метод водного баланса

Метод основан на применении уравнении водного баланса, применительно к водоему. Уравнение выглятит так:

Е=х+y1 –y2+y1'-y2'±ΔН

Где, Е - испарение с поверхности воды,

х - осадки, (приходная составляющая)

у1 и y2- приток и отток поверхностных вод, (реки впадающие и вытекающие)

у1' и y2' - приток и отток подземных вод,

ΔН - изменение уровня воды в водоеме.

Если озеро бессточное, а грунтовые воды очень мало определяют уровень воды, то уравнение примет вид:

Е=х+ΔН.

Чтобы знать решение этого уравнения, надо знать все его составляющие. Но для этого нужно иметь измерения. Нужно иметь: рядом с водоемом метеостанцию, которая измеряет осадки, водомерные посты на тех водотоках, которые втекают и вытекают, знать положение уровней грунтовых вод, чтобы знать когда осуществляется приток и отток их. Для большинства водоемов этот поток не измеряется, поэтому уравнение не нашло активного применения. Для небольших водоемов составляющие маленькой точности не составляются и не измеряются. А существуют районы, где даже для крупных водоемов наблюдений недостаточно. Поэтому метод применили на водных объектах с высокой степенью гидрометеорологической изученности.Таким образом, с помощью метода водного баланса достаточно точные результаты могут быть получены при надежном определении всех его составляющих