در هیدرولوژی برآورد مقدار تبخیر از سطح آزاد آب معمولا برای محاسبه تلفات آب در مخازن صورت می گیرد. در این فرایند فرض می شود که همیشه آب برای تبخیر وجود داشته باشد. یعنی موجودیت آب بیش از توان تبخیر محیط باشد. برای برآورد تبخیر از سطح آب روش های مختلفی به کار می رود که از آن جمله می توان روش های بیلان آب، تشت تبخیر و استفاده از فرمول های تجربی را نام برد.

روش بیلان آب

اگر در مورد یک توده آب مانند حجم آبی که در مخازن سدها وجود دارد عواملی مانند مقدار بارندگی روی سطح مخزن، حجم آب ورودی و خروجی از مخزن، نفوذ آب به جدار و کف مخزن و تغییرات آب در آن مشخص باشد هیدرولوژیست قادر خواهد بود از روی معادله بیلان آب مقدار تبخیر از سطح آب را در یک دوره زمانی مشخص که عوامل فوق برای آن در نظر گرفته می شوند، محاسبه کند. معادله بیلان آب به شرح زیر است که در آن P بارندگی روی مخزن در دوره زمانی مورد نظر، I مقدار آب ورودی به مخزن، O مقدار آب خروجی از مخزن، E تبخیر از سطح مخزن و S∆ تغییرات حجم آب در مخزن در دوره زمانی مورد نظر (در صورت افزایش حجم، مثبت و در صورت کاهش حجم منفی در نظر گرفته می شود) در نظر گرفته می شوند.

تبخیر از سطح آزاد آب

روش تشت تبخیر

از روی آمار تشت تبخیر نیز می توان مقدار تبخیر از سطح آب را از معادله زیر تخمین زد.

تبخیر از سطح آزاد آب

در این معادله E تبخیر از سطح آزاد آب در مخازن یا دریاچه ها، EPan مقدار تبخیر از تشت و K ضریب ثابتی است که مقدار آن برای تشت تبخیر استاندارد کلاس A (امریکایی) بین 0/58 تا 0/780 (به طور متوسط 0/7) می باشد.

حتما بخوانید  متوسط بارندگی یک حوضه

ضریب تشت تبخیر برای ماه های مختلف سال را می توان از جدول زیر تخمین زد. ملاحظه می شود که مقدار ضریب تشت در ماه های زمستان کم و در ماه های گرم سال به دلیل جذب حرارت خورشید توسط توده آب دریاچه ها و در نتیجه بالا رفتن مقدار تبخیر از سطح آزاد آب این ضریب بزرگتر می شود که این تفاوت زیاد چشمگیر نمی باشد.

تبخیر از سطح آزاد آب

آنچه در مورد معادله بالا گفته شد مربوط به تبخیر از تشت کلاس A می باشد و اگر آمار تبخیر مربوط به نوعی دیگری از تشت باشد برای آن صادق نخواهد بود. هر چند در ایستگاه های هواشناسی ایران تبخیر تنها با استفاده از تشت کلاس A اندازه گیری می شود اما در مطالعات هیدرولوژی داده های تشت ممکن است از سه نوع باشد که عبارتند از: تشت استاندارد انگلیسی، تشت کلاس A (استاندارد امریکایی) و تشت استاندارد روسی.

تشت نوع انگلیسی و روسی در داخل خاک نصب می شوند حال آنکه تشت کلاس A روی سکوی چوبی و در سطح زمین کار گذاشته می شود. مزیت تشت کلاس A این است که اگر تشت سوراخ شده باشد به سادگی قابل رویت و تعمیر است ولی چون سطح آب در آن در فاصله ای بالاتر از سطح زمین قرار گرفته است به دلیل بیشتر بودن سرعت باد در ارتفاع بالاتر، تبخیر حاصله از تشت کمی بیشتر از مقدار واقعی تبخیر است. جنس این تشت از آهن گالوانیزه است و به دلیل گرم شدن باعث افزایش درجه حرارت آب می شود که آن نیز موجب افزایش تبخیر می گردد. ابعاد هر یک از انواع تشت ها در شکل زیر داده شده است. تجربه نشان داده است که نسبت تبخیر از تشت روسی یا انگلیسی به مقدار تبخیر از تشت کلاس A امریکایی حدود 0/78 می باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که مقدار تبخیر از تشت روسی یا انگلیسی تقریبا معادل مقدار تبخیر از سطح آزاد آب می باشد. مشکل اساسی در این تشت ها آن است که به دلیل قرار گرفتن در زیر زمین نمی توان از سوراخ نبودن آنها اطمینان پیدا کرد.

حتما بخوانید  تخمین بارش ماهواره ای

تبخیر از سطح آزاد آب

معادله های تجربی

کوشش های زیادی به عمل آمده است تا فرمول ها و معادله های عملی و ساده ای برای تخمین تبخیر از سطح آزاد آب ارائه شود. از جمله فرمول های ارائه شده که در کارهای هیدرولوژی از آنها استفاده می شوند عبارتند از:

تبخیر از سطح آزاد آب

در این فرمول E تبخیر از سطح آزاد آب (میلی متر در روز)، es و ed به ترتیب فشار بخار اشباع و فشار واقعی بخار آب (بر حسب میلی متر جیوه) و es – ed کمبود فشار بخار و U2 سرعت متوسط روزانه باد در ارتفاع 2 متری از سطح زمین (بر حسب میل در روز) می باشد. برای استفاده در معادله بالا لازم است ابتدا مقدار es – ed که به نام کمبود فشار بخار معروف است محاسبه شود. کمبود فشار بخار با در دست داشتن متوسط دمای روزانه (T) و متوسط رطوبت نسبی (RH) از معادله زیر قابل محاسبه است.

تبخیر از سطح آزاد آب

در این فرمول T بر حسب درجه سلسیوس،  RH بر حسب درصد و es – ed بر حسب کیلو پاسکال می باشد.

معادله تجربی دیگری نیز برای محاسبه تبخیر وجود دارد که در آن از روش انتقال مواد برای محاسبه تبخیر آب از سطح مخازن و یا دریاچه سدها استفاده شده است. این معادله که در زیر شرح داده شده است برای مخازنی که سطح آنها از 0/5 هکتار تا 12000 هکتار بوده است مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج آن مطلوب بوده است.

حتما بخوانید  تطبیق معانی فنی و ادبی حوضه و watershed

تبخیر از سطح آزاد آب

در این رابطه E تبخیر از سطح آب (میلی متر در روز)، A مساحت سطح مخزن آب یا دریاچه (متر مربع)، U2 سرزعت باد در ارتفاع 2 متری از سطح زمین (متر در ثانیه) و es و ed به ترتیب فشار بخار اشباع در روز یا دوره مورد نظر و فشار واقعی بخار آب در روز یا دوره مورد نظر (میلی بار) می باشد. es – ed (کمبود فشار بخار) بستگی به دما و رطوبت نسبی دارد.

علاوه بر معادله های فوق فرمول ها و معادلات تجربی دیگری نیز برای محاسبه تبخیر از سطح مخازن و دریاچه ها ارائه شده است که بعضا در طرح های هیدرولوژی مورد استفاده قرار می گیرند. این فرمول ها کلا بر اساس کمبود فشار بخار (es – ed) یا معادله دالتون استوار می باشند. در معادلات زیر es و ed به ترتیب فشار بخار اشباع و فشار بخار واقعی بر حسب میلی متر جیوه و سرعت باد (U) بر حسب کیلومتر در ساعت در ارتفاع 2 متری از سطح زمین می باشد که در این صورت E بر حسب میلی متر در روز به دست می آید.

فرمول مایر

تبخیر از سطح آزاد آب

در فرمول مذکور مقدار C ضریبی است که برای دریاچه ای عمیق 0/36 و برای دریاچه های کم عمق 0/5 در نظر گرفته می شود.

فرمول دفتر عمران امریکا (USBR)

تبخیر از سطح آزاد آب

در این معادله t متوسط ماهانه دمای هوا بر حسب درجه سانتی گراد و E بر حسب میلی متر در ماه می باشد. مشاهده می شود که این فرمول بسیار کلی و فقط بر اساس درجه حرارت می باشد.

فرمول هفنر

تبخیر از سطح آزاد آب

فرمول شاهتین

تبخیر از سطح آزاد آب

فرمول مارسیانو

تبخیر از سطح آزاد آب

به طوری که ملاحظه می شود در صورت اطلاع از دمای هوا، رطوبت نسبی و سرعت باد می توان تبخیر از سطح آزاد آب را به صورت تجربی تخمین زد.

مارینا عزتی امینی
و برای انسان چیزی جز آنچه برایش تلاش کرده است، نیست
نظر خود را بنویسید:
ثبت دیدگاه
دیدگاه های کاربران
محمد حسین غلامزاده
21:51 - 1401/05/11
پاسخ دهید

تشکر میکنم از ارسال مطالب مفید شما.

Ahmad
18:53 - 1400/09/25
پاسخ دهید

سلام وقت بخیر اگه ممکنه درباره طریقه کارکردن با تشت تبخیر روسی راهنمایی بفرمایید سپاس

علی
00:21 - 1400/09/23
پاسخ دهید

خیلی خوب بود
فقط سرعت باد را اگر مشخص بیان کنید منظور از میل چی هست ، از نظر من تنها ابهام و ایراد نیز برطرف خواهد شد . سپاس

    الهه گودرزی
    09:52 - 1400/09/23
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب .
    واحد اندازه گیری "مایل " است. اشتباه تایپی بوده است.
    موفق باشید.

جواد
13:07 - 1400/07/19
پاسخ دهید

"U2 سرعت متوسط روزانه باد در ارتفاع 2 متری از سطح زمین (بر حسب میل در روز) می باشد."
منظور از میل در روز همان میلی متر در روز هست؟

    الهه گودرزی
    14:03 - 1400/07/19
    پاسخ دهید

    با سلام و احترام ..
    دوست عزیز احتمالا اشتباه تایپی باشد. سرعت باد برحسب متر بر ثانیه وارد میشود.

سارا حسینزاده
15:55 - 1400/07/14
پاسخ دهید

باسلام و عرض ادب
ضمن تشکر از مطالب مفید شما، آیا در فرمول های تجربی میزان تبخیر به ازای یک متر مربع از سطح آب می‌باشد یا خیر؟ تاثیر مساحت سطح دریاچه به چه صورت دیده می‌شود؟
باتشکر

    آرش ازکیا
    20:00 - 1400/07/14
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب
    در بحث استفاده از توابع و روابطی که میزان تبخیر را می سنجند، دو دسته رابطه کلی وجود دارد
    1- رابطه سطح، حجم و ارتفاع در مخازن
    2- روابط تجربی هیدرولوژیکی و معادلاتی همچون بلانی کریدل، پن من، پن من مانتیث و ...

    در دسته اول هر رابطه برای یک مخزن به خصوص طراحی شده است و مثلا رابطه ای که برای مخزن شهید رجایی استفاده می شود با رابطه موجود در سد امیرکبیر یا کرخه کاملا متفاوت است. در این روابط چون پارامتر سطح در دل معالات وجود دارند در نتیجه میزان تبخیر را با توجه به سطح فعلی مخزن و یک حلقه تکرار (در برنانه نویسی) به گونه ای که در دو تکرار متوالی اعداد بدست آمده در این تکرار و تکرار قبلی اختلافی ناچیز داشته باشند انجام می شود (حلقه تکرار while) و در نتیجه چون میزان تبخیر با توجه به سطح فعلی برآورد شده است، کلیه پارامترهای مجهول همزمان کشف مقدار می شوند

    در دسته دوم از روابط، میزان تبخیر برای تشتک کلاس A آمریکایی (در ایران) قرائت می شوند و طبیعتا چون سطح مخزن در برآورد مقدار دخیل نیست، فلذا میزان تبخیر بر حسب میلیمتر در روز باید در سطح فعلی دریاچهء پشت مخزن ضرب شود تا مقدار کلی تلفات ناشی از تبخیر بدست آید

    موید باشید

      سارا حسینزاده
      14:39 - 1400/07/17
      پاسخ دهید

      باسلام و عرض ادب
      از توضیحات کامل شما متشکرم.

محمد
08:41 - 1400/04/19
پاسخ دهید

با سلام.ممنون از مطلب ارزشمند شما. لطفا ذکر بفرمائید که این محاسبات برای چه مساحتی از سطح هست.متر مربع؟سانتی متر مربع؟؟

    الهه گودرزی
    09:28 - 1400/04/19
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب ..
    ممنون از حسن توجه شما
    در فرمول تجربی، مساحت سطح برحسب مترمربع.

smnj
01:26 - 1399/11/02
پاسخ دهید

لطفا روش های دیگه ای که برای محاسبه تبخیر از سطح آزاد اب هست رو بگید.سپاس

اکرم صفری
13:58 - 1399/05/11
پاسخ دهید

سلام و عرض ادب و احترام.
سوال من شاید بی ربط به مبحث شما باشه. من میخوام میزان آبی که در یک محفظه ی بسته به بخار تبدیل میشه را محاسبه کنم.آیا روش یا فرمولی داره؟ چون باید از میزان آبی که در محفظه دارم مقدار مشخصی رطوبت برای هوای داخل اون محفظه ایجاد کنم.
ببخشید اگر سوالم نامربوطه .
ممنون

محمد علی امیدی
11:50 - 1399/04/05
پاسخ دهید

جناب آقای پورطبری با سلام و تشکر از سایت خوب و پر بارتان.دو سال هست که نتوانستم پاسخ آنها را پیدا نمایم.1- مقدار تبخیر از تشت برای هر استان ؟ سوال دوم : 63 معادله ای که برای محاسبه تبخیر و تعرق گیاه مرجع استفاده می شود؟
اگر راهنمایی فرمایید ممنونتان خواهم بود.

    آرش ازکیا
    03:24 - 1399/04/06
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب
    1- اطلاعات تفکیک شده تشت تبخیر را متاسفانه در اختیار ندارم
    2- برای این منظور از معادله پنمن مانتیث استفاده بفرمایید

    سلامت باشید

    رسول
    19:02 - 1400/05/22
    پاسخ دهید

    سلام، تشکر
    من دنبال یک عدد متوسط تبخیر سطحی بر حسب لیتر بر متر مربع در سال یا ماه در مناطق ایران هستم. کجا جداول این ها را میشه دید.

mahtab
11:26 - 1398/08/24
پاسخ دهید

میشه منبع های فرمول ها و اسامی برخی که گفته نشده رو بفرمایید

    محسن محمدرضاپورطبری
    12:04 - 1398/08/24
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب
    هیدرولوژی Chow

فرامرز
08:15 - 1398/05/20
پاسخ دهید

با سلام
استخر روباز به ابعاد 15*25*2.5 روباز،مقدار تبخیر آب آن در فصل تابستان (مرداد) چه میزان است
سطح کاسه کاشی آبی روشن

    حسین نجفی نیا
    19:07 - 1400/02/08
    پاسخ دهید

    سلام دوست عزیز بسیار ساده است شما یه تشت پلاستکی در کن بزار کنار استخر یک علامت یه تشت آب بزن و دیگری رو به سطح استخر ،هر چقدر آب تشت پایین رفت همان‌قدر هم باید آب استخر پایین بره حجم آب استخر تقسیم بر حجم آب تشت کنید آب کم شده تشت ضرب بر حجم آب استخر بشه آب تبخیر شده استخر به دست میاد

سمانه
19:34 - 1398/04/01
پاسخ دهید

باسلام ممنون از سایت خوب تون.
ببخشیدبرای اینکه تغییرات سطح آب روی شالیزارکه فرضاابتدا5سانتی متراست را در طول دوره رشدمحاسبه کنیم بایدبیلان بگیریم؟ومقدارتبخیرازسطح رااز فرمول روش تشت تبخیر محاسبه کنیم؟

فرزاد
01:35 - 1398/03/22
پاسخ دهید

با سلام. تعدادی حوضچه به عمق ۲ متر آب شور تفکیک شده از نفت داریم . میزان آب تبخیری از هر متر مربع سطح آب در دماهای مختلف هوا چه میزان است؟

محمد
17:11 - 1398/02/14
پاسخ دهید

با سلام . جهت تست نشتی یک مخزن بتنی نیاز به آزمایش است . حال با توجه به اینکه سازه های بتنی آببند کامل نمی باشند می خواستم ببینم آیا استانداردی جهت میزان نشتی مجاز وجود دارد؟ مخزن بتنی با ظرفیت تقریبی 32 متر مکعب و نیز مسقف می باشد. ممنون

محمد
14:06 - 1397/01/31
پاسخ دهید

سلام
ریت تبخیر در استخری به ابعاد۴۰*۶۰*۲ آب نمک خروجی از الکترودیالیز در جنوب با چه معادله ای محاسبه می گردد

مریم
13:17 - 1396/08/22
پاسخ دهید

با سلام لطفا توضیح دهید چرا برای تبخیر باید ارتفاعی مثلا طبق مایر ارتفاع نه متری بالای زمین را در نظر گرفت. تقریبا می دانم بخاطر گرادیان دمایی و لایه مرزی سطح زمین به علت اغتشاشات هوایی است اما یک مرجع دقیق می خواهم

عباسعلی زراعتگری
08:22 - 1396/08/21
پاسخ دهید

میتونم ایمیل نویسنده رو داشته باشم؟

    محسن محمدرضاپورطبری
    09:02 - 1396/08/21
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب
    ممنون از نظر شما
    اگر سوال یا نکته ای است می توانید در همنیجا کامنت بگذارید و جواب داده خواهد شد.
    متشکر از شما

لطفا صبر کنید