Odhad výparu z otvorenej vody: Prehľad vybraných štúdií, zhrnutie zberu údajov a metód US Army Corps of Engineers a vyhodnotenie

Pôvodný názov:

Estimation of Evaporation from Open Water: A Review of Selected Studies, Summary of US Army Corps of Engineers Data Collection and Methods, and Evalua

Obsah knihy:

Organizácie zodpovedné za riadenie vodných zdrojov, ako napríklad U. S. Army Corps of Engineers (USACE), majú za úlohu odhadovať výpar na účely vodného rozpočtu a plánovania. USACE v minulosti používal na odhad výparu z nádrží údaje o panve triedy A (panvové údaje), ale mnohé okresy USACE experimentovali s inými technikami ako alternatívou k zberu panvových údajov. Metóda energetického rozpočtu sa vo všeobecnosti považuje za uprednostňovanú metódu presného odhadu výparu z jazier a nádrží na otvorenej vode. Komplexné rovnice na odhad výparu, ako sú Penmanova, DeBruinova-Keijmanova a Priestleyho-Taylorova rovnica, dosahujú dobré výsledky v porovnaní s odhadmi metódou energetického rozpočtu, ak sú v rovniciach zahrnuté všetky dôležité energetické členy a ak sa zbierajú ideálne údaje. Niekedy sa však zbierajú neideálne údaje a energetické členy, ako napríklad zmena množstva uloženej energie a advekčnej energie, nie sú zahrnuté do rovníc. V takom prípade nie je možné vyčísliť príslušné chyby v odhadoch vyparovania. Ukázalo sa, že oveľa jednoduchšie metódy, ako napríklad Hamonova metóda a metóda vyvinutá Meteorologickým úradom USA (USWB) (v roku 1970 premenovaný na Národnú meteorologickú službu), poskytujú primerané odhady výparu v porovnaní s odhadmi metódou energetického rozpočtu.

Požiadavky na údaje pre Hamonovu metódu a metódu USWB sú minimálne a niekedy dobre fungujú s údajmi zozbieranými na diaľku. Hamonova metóda vyžaduje priemernú dennú teplotu vzduchu a metóda USWB vyžaduje denné priemery teploty vzduchu, relatívnej vlhkosti, rýchlosti vetra a slnečného žiarenia. Odhady ročného výparu jazier z panvových údajov sa často pohybujú v rozmedzí 20 % odhadov metódy energetického rozpočtu. Výsledky odhadov výparu z Hamonovej metódy a metódy USWB sa porovnali s historickými údajmi z panvy na piatich vybraných nádržiach v Texase (Benbrook Lake, Canyon Lake, Granger Lake, Hords Creek Lake a Sam Rayburn Lake) s cieľom vyhodnotiť ich výkonnosť a vyvinúť koeficienty na minimalizáciu skreslenia na účely odhadu výparu z nádrží s presnosťou podobnou odhadom výparu získaným z údajov z panvy. Odhady výparu z nádrží modifikovanou Hamonovou metódou boli podobné odhadom výparu z nádrží na základe údajov z panvy pre denné, mesačné a ročné časové obdobia. Odhady ročného výparu z nádrží modifikovanou Hamonovou metódou boli vždy v rozmedzí 20 % ročného výparu z nádrží získaného z panvových údajov. Odhady ročného výparu z nádrží nemodifikovanou a modifikovanou metódou USWB boli v rozmedzí 20 % ročného výparu z nádrží z panvových údajov približne v 91 % porovnávaných rokov.

Priemerné denné rozdiely medzi odhadmi modifikovanou metódou USWB a odhadmi z panvových údajov ako percento priemerného množstva denného výparu z panvových údajov boli v rozmedzí 20 % v 98 % mesiacov. Bez akejkoľvek úpravy metódy USWB boli priemerné denné rozdiely ako percento priemerného množstva denného výparu z panvových údajov v rozmedzí 20 % v 73 % mesiacov. Použitie nemodifikovanej metódy USWB je atraktívne, pretože znamená, že odhady priemerného denného výparu z nádrže možno vykonať na základe údajov o teplote vzduchu, relatívnej vlhkosti, rýchlosti vetra a slnečného žiarenia zozbieraných zo vzdialených meteorologických staníc bez toho, aby bolo potrebné vypracovať koeficienty špecifické pre danú lokalitu z historických údajov o panve. Pre modifikovanú verziu Hamonovej metódy by bolo potrebné vyvinúť koeficienty špecifické pre dané miesto.