Испарение с водной поверхности водоема по данным наблюдений и расчета
Во введении курсового проекта студенту необходимо осветить вопрос о практическом значении изучения проблемы испарения с водной поверхности вообще и для исследуемого водоема в частности, а также сформулировать основную задачу, поставленную в курсовом проекте. Затем надо описать объект исследования, привести при этом все необходимые сведения о районе расположения водоема, а также о тех характеристиках водоема, которые оказывают влияние на режим испарения с его водной поверхности (например, защищенность берегов от ветра, водная растительность, глубина водоема, распределение температуры поверхности воды по водоему и т.п., если такие данные имеются).
При описании климатических условий района следует привести за расчетный период (безледоставный период года) все имеющиеся данные о ходе метеорологических элементов, оказывающих влияние на интенсивность испарения с поверхности водоема (температура воздуха, скорость ветра, абсолютная влажность и др.). Режим изменения значений метеорологических элементов во времени для наглядности надо представить графически (в виде совмещенного хронологического графика).
В курсовом проекте важно подробным образом описать пункты наблюдений (их месторасположение, тип), указать программу работ на них и методику выполнения наблюдений (приборы, особенности их установки, сроки наблюдений), изложить и проанализировать методы расчета испарения. Расчет величины испарения с поверхности водоема должен быть выполнен по ряду формул (методов), наиболее часто применяемых на практике. Большинство эмпирических формул для определения величины испарения с водной поверхности основано на соотношении Дальтона, которое имеет вид
, (1)
где Е – слой испарившейся воды; 
– коэффициент пропорциональности, зависящий в основном от скорости ветра; 
– давление насыщенного водяного пара при температуре испаряющей поверхности воды; 
– парциальное давление водяного пара на высоте 2 м.
Для определения значения , которое в первую очередь зависит от скорости ветра, существует много эмпирических формул, полученных разными авторами на основе обобщения результатов лабораторных или полевых экспериментов. Однако эти формулы не учитывают все факторы, влияющие на испарение, и в силу этого дают различные результаты.
К формулам, основанным на законе Дальтона, относятся широко известные расчетные формулы В.К. Давыдова, Б.Д. Зайкова, ГГИ, А.П. Браславского и др. Эти формулы и сведения об условиях их использования и примеры расчета приводятся в ряде учебных пособий, в частности, в работе [8].
Испарение с водоема изучается за теплый (безледоставный) период одного года. Значения испарения рассчитываются за каждый месяц этого периода по трем-четырем эмпирическим формулам, наиболее часто применяемым на практике [4, с. 318 – 334]. Для того, чтобы проводить расчеты по этим формулам необходимо знать температуру поверхности воды, а также температуру и влажность воздуха и скорость ветра, измеренные непосредственно над водной поверхностью. Эти условия могут быть выполнены, если ведутся наблюдения по приборам, установленным на плоту в водоеме, для которого изучается испарение. В этом случае, при работе с формулами, используются средние за расчетный интервал времени (месяц или декада) значения температуры поверхности воды и воздуха, влажности воздуха и скорости ветра, приведенной к уровню 2 м над испаряющей поверхностью, по формуле (1.20) из работы [7, с. 16]. Однако такие наблюдения ведутся только в случае выполнения специальных исследований. Поэтому приходится использовать данные наблюдений на береговых (континентальных) метеостанциях и, следовательно, задача расчета испарения с поверхности водоема несколько усложняется. Для ее решения следует обратиться к работе [7], где необходимо ознакомиться со способами определения температуры поверхности воды в разделе «Термика водоемов и водотоков» (с. 36 – 50). Внимательное изучение сс. 15 – 18, 84 – 93 позволит научиться определять скорость ветра, а также температуру и влажность воздуха над поверхностью водоема, используя данные наблюдений на береговой метеостанции.
Следует иметь в виду, что если в расчетных формулах, например в формуле А.Р. Константинова, предусматривается использование значения скорости ветра на высоте 1 м над испаряющей поверхностью, то для перехода от значений скорости ветра, измеренных на высоте флюгера ( 
), к значениям скорости ветра на высоте, требуемой формулой, надо пользоваться логарифмическим законом, устанавливающим соотношение между значениями скоростей на двух высотах:
, (2)
где w – скорость ветра на высоте z
Источник
_Водный баланс
Водный баланс имеет такие три основные естественные составляющие: приток воды от таяния снега и дождей, просачивание воды через дно и склоны Пруда, испарение воды с поверхности Пруда.
Водный баланс Пруда позволяет стабилизировать уровень воды в Пруду и обеспечить малые колебания уровня воды по временам года.
Рассмотрим три основные составляющие Водного баланса:
1. Приток воды от дождей и таяния снегов — это основной источник поступления воды в Пруд, поэтому нужно стремиться к максимизации в разумных пределах поступления воды от этого источника, расширяя площадь естественного водосбора.
Среднегодовой уровень осадков в Переславском районе Ярославской области составляет порядка 569-ти миллиметров, что позволяет рассчитывать на достаточный приток воды в Пруд при расширении площади водосбора.
2. Просачивание воды через дно и склоны Пруда, в свою очередь, можно разделить на две составляющие:
2а. Просачивание воды через дно Пруда может приводить к полной потере воды в Пруду, поэтому должно быть сведено к минимуму путём снижение водопропускной способности дна Пруда.
2б. Просачивание воды через склоны Пруда приводит к насыщению водой почв вокруг Пруда и носит двухсторонний характер: наблюдается как отток воды из Пруда, так и приток воды в Пруд.
Отток воды из Пруда через склоны обеспечивает водный баланс почв вокруг Пруда и должен быть признан положительным фактором развития территории вокруг Пруда, так как способствует водному питанию растений, растущих на этой территории.
Излишки воды в почвах вокруг Пруда, образующиеся при обильных осадках, возвращаются в Пруд и способствуют поддержанию уровня воды.
3. Испарение воды с поверхности Пруда может приводить к существенному уменьшению уровня воды, но эта вода, потерянная для Пруда, увеличивает влажность воздуха и способствует развитию растений, поэтому она не полностью потеряна для окружающей территории — нужно лишь постараться уменьшить унос влажного воздуха ветрами.
Интенсивность испарения воды с поверхности Пруда в наибольшей степени зависит от температуры воды, а также от атмосферного давления и скорости ветра.
Кроме того, сказывается влияние площади Пруда, глубины Пруда и процента покрытия водной поверхности растениями.
Не вдаваясь в подробности и не заморачиваясь написанием формул, будем исходить из того, что согласно данным Методики расчета водохозяйственных балансов водных объектов, которые утвердило МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ приказом от 30 ноября 2007 года N 314, средняя многолетняя величина испарения с водной поверхности испарительного бассейна площадью 20-ть кв. м. составляет порядка 40-ка см., то есть порядка 400-т мм. с каждого кв. м. водной поверхности.
Это означает, что с каждого кв. м. водной поверхности за год испаряется в среднем 400-та литров воды. Если Пруд имеет среднюю глубину два метра, то за счёт испарения он теряет за год порядка двадцати процентов воды, что, по моему мнению, является весьма существенной величиной!
Поэтому в Таблицу расчёта Пруда, итоговые расчёты по которой приведены на странице Пруды, ввёл показатель Средняя глубина.
Зачастую невозможно обеспечить Водный баланс Пруда естественным образом, поэтому приходится предпринимать искусственные меры, обеспечивающие приток воды в Пруд.
14-ть способов обеспечения Пруда водой рассмотрены на странице _Заполнение пруда водой, поэтому всегда можно подобрать подходящий способ, чтобы наполнить Пруд водой и стабилизировать уровень воды.
Важно осознавать, что Водный баланс Пруда обеспечивает не только стабилизацию уровня воды в Пруду, но и обеспечивает Водный баланс окружающих Пруд почв, создавая благоприятную среду для роста и развития растений.
Высшим пилотажем первоначально считал доведение уровня воды в Пруду до поверхности почвы. Теперь же считаю, что к этому стремиться не следует: уровень воды в Пруду следует стремиться поддерживать примерно на 20-ть см. ниже — тогда почва на берегу не будет подтапливаться водой из Пруда, а при обильных осадках значительная часть воды из почвы будет попадать в Пруд, компенсируя потерю воды за счёт испарения.
Поэтому, по моему мнению, нужно правильно выбрать тот уровень, до которого следует уплотнять склоны Прудов, чтобы наладить обмен водой между Прудом и почвой. Сначала считал, что граница уплотнения склонов должна находиться примерно в 40-ка см. от желаемого уровня воды в Пруду.
Теперь же считаю, что склон Пруда нужно уплотнять до того уровня, на котором нужно стабилизировать уровень воды в Пруду: иначе вода будет интенсивно уходить из Пруда. Впрочем, этот показатель требует экспериментальной проверки индивидуально для каждого Пруда.
Страница Водный баланс является лишь одной из множества страниц, посвящённых проблеме создания Прудов и доступных со страницы Пруды . На страницах раздела Пруды подробно описаны все основные этапы создания Пруда.
Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!
И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта. 
Продолжение тут…
Источник
Испарение с поверхности пруда
ogon, А Вы проверьте. Поставьте утром на солнечное место тарелку с водой слоем в 1 см. Вечером посмотрите — высохла вода или нет.
Извините, но я проверяю свои слова собственным опытом, тоесть созданными своими руками и головой прудами, а не тарелками с водой. 🙂
Если в вашем пруду глубина — как в тарелке с водой, то параметры испарения, возможно, и будут сопоставимы. Если же пруд глубже, или хотя бы часть его притенена кувшинками, деревьями либо строениями, то испарение сантиметр в день — нонсенс.
— на испарение глубина водоема никакого влияния не оказывает.
Оказывает, и ещё как! Поставьте свою тарелку с водой рядом с достаточно глубоким прудом. Да, в принципе, рядом с ЛЮБЫМ прудом. Где вода прогреется быстрее и сильнее.
А уж то, что быстрота испарения напрямую зависит от температуры воды, знает всякий, кто учился в школе и при этом не прогуливал уроки. 🙂
П.С. Я живу на Закарпатье. У нас сейчас жара, не сопоставимая с остальными регионами Украины. Дождя давно небыло, так что приходится даже поливать растения. Ветер тоже есть. У меня во дворе пруд из плёнки. Испарения в сантиметр за день и в помине нет.
Поставьте свою тарелку с водой рядом с достаточно глубоким прудом. Да, в принципе, рядом с ЛЮБЫМ прудом. Где вода прогреется быстрее и сильнее.
Я говорила о влиянии глубины на испарение, а вовсе не температуры.:)
Я говорила о влиянии глубины на испарение, а вовсе не температуры.:)
Тернеция, милая, степень прогреваемости пруда, температура воды в нём напрямую зависят от его глубины. 🙂
И уж тем более сейчас, когда земля ещё достаточно холодная.
ogon, дорогой, да я ж профессиональный ихтиолог-рыбовод, 20 лет работала гл.рыбоводом в крупном рыбхозе.:) Так что немножко разбираюсь в прудах.:)
Ну вот, так всегда: когда заканчиваются аргументы, начинают давить авторитетом. )
Я так понял, что за 20 лет рыбу водить (как профессиональній рыбовод) вы научились. 🙂 Осталось посвятить следующие 20 лет жизни теме сооружения и функционирования искуственных водоёмов (и отдельно — теме испарения воды в них) и всё у вас будет О’К. 🙂
Это я к тому, что сделал непростительную ошибку, втянувшись в дискуссию с женщиной. 023:
Это я к тому, что сделал непростительную ошибку, втянувшись в дискуссию с женщиной.
Это Вы к тому, что курица — не птица, даже профессиональный рыбовод?:)
Осталось посвятить следующие 20 лет жизни теме сооружения и функционирования искуственных водоёмов (и отдельно — теме испарения воды в них) и всё у вас будет О’К.
— не получится(((. Мне уже полтинник, так что не успею. Теперь осталось что полегче — банки дома и интернет. Так что с искусственными водоемами — карты в руки Вам, а я порадуюсь Вашим успехам!:)
В прошлом году делал водоем, квадратов на 20, при жаре в 30 градусов в тени, вода уходила на 5 см в день, начали проверять — течет, устранили. 1 см в день максимум 2. вот такие пироги :)Вот-вот: при жаре 30 градусов в тени да ещё при буйной водной растительности — 1-1.5 см в день, в принципе, возможны. Но при нынешних температурах, холодной земле и только ещё не развившейся до максимума растительности — не поверю.
У человека явная утечка. К моему большому сожалению, естессно. И он убедится в этом, когда в дождливую погоду пруд будет мелеть на почти тот же сантиметр в день.
какая-то «мочалка», находящаяся одновременно и в воде и на берегу, служит проводником воды из водоёма, насыщая сухую почву.
У меня поверх плёнки, в прибрежной зоне, слой текстиля. Может быть он и есть этим проводником. Кто-то сталкивался с такой проблемой?
Камни, что-бы не повредить плёнку ложил на текстиль, если всё таки убрать текстиль с воды, камни выкладывать прямо на плёнку, или как?
Мне трудно себе представить, как именно и что именно (по габаритам, степени «остоуглости») вы укладывали. Обычно тяжёлые камни я, для страховки, укладываю на дополнительные куски плёнки, точнее — её обрезки, оставшиеся от основного полотна после укладки. Иногда использую и остатки геотекстиля, просто обрезаю его выше уровня воды, чтобы небыло соприкасания с грунтом, а значит — и вышеобозначенной проблемы.
Вообще не вижу вариантов, при которых геотекстиль надо бы было, использовав с какой-либо целью в воде, «выводить» на берег, и уж тем более — прикапывать в грунт.
Источник