تعیین بهترین روش دمایی برآورد تبخیر از سطح مخزن سد کارده به منظور بررسی تاثیر کاهش حجم مفید مخزن بر مقدار افزایش تبخیر از سطح دریاچه

Abstract

سابقه و هدف: کم‌آبی امروزه به یکی از مهم‌ترین مشکلات مردم در بسیاری از جوامع تبدیل شده است. احداث سد و ذخیره آب به منظور تامین بخشی از آب مورد نیاز و هم‌چنین کنترل سیل یکی از راه‌های همزیستی با مشکلات ناشی از کم‌آبی، سیل و یا خشکسالی است. وضعیت تبخیر از سطوح آبی دریاچه‌ها، مخازن و برکه‌ها در نحوه بهره‌برداری بهینه از منابع آبی بسیار مؤثر است. میزان تبخیر از سطح آب‌ها معمولا در مناطق خشک، بویژه در مناطقی که جریان‌های افقی انتقال حرارت به میزان قابل ملاحظه‌ای وجود دارد نسبت به مناطق مرطوب بیشتر خواهد بود. از طرف دیگر با گذشت زمان میزان رسوب‌گذاری در مخزن سد بیشتر می‌شود. یکی از مشکلات رسوب‌گذاری تغییر در هندسه مخزن و افزایش سطح دریاچه سد به ازاء مقادیر مختلف حجم جریان ذخیره می‌باشد. این امر هم به نوبه خود منجر به افزایش میزان تبخیر به دلیل افزایش سطح دریاچه سد می‌شود. بنابراین، هدف اصلی این تحقیق برآورد میزان تبخیر از سطح دریاچه سد کارده و انتخاب مناسب‌ترین روش برآورد تبخیر از سطح این دریاچه و همچنین تعیین تاثیر رسوب‌گذاری بر تبخیر از سطح دریاچه این سد می‌باشد.مواد و روش‌ها: به منظور برآورد میزان تبخیر از سطح دریاچه سد کارده، ابتدا با استفاده از 6 روش دمایی برآورد تبخیر شامل روش‌های جنسن- هیز، هامون، استفن- استوارت، پاپاداکیس، ابتی و تورک میزان تبخیر در مقیاس‌های ماهانه، فصلی و سالانه برآورد گردید. سپس این مقادیر با داده‌های حاصل از تشت تبخیر، با استفاده از ۹ شاخص‌ ارزیابی خطا مقایسه شدند. همچنین به منظور تعیین تاثیر رسوب‌گذاری بر تبخیر از دریاچه، بر اساس هیدروگرافی‌هایی که در سال‌های آبی ۱۳۷۶-۱۳۷۵، ۱۳۸۳-۱۳۸۲ و ۱۳۸۸-۱۳۸۷ انجام شده است، سطح مخزن به ازاء هر مقدار از حجم ذخیره (۵ سناریو شامل حجم‌های ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰و ۲۵ میلیون متر مکعب) تعیین شد.یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که روش جنسن- هیز، بهترین روش دمایی برآورد تبخیر در مقیاس سالانه و در شرایط فقدان داده‌های اندازه‌گیری تبخیر از تشت می‌باشد. به منظور برآورد تبخیر در مقیاس ماهانه یا فصلی، روش پاپاداکیس برای فصل زمستان و روش تورک برای فصل تابستان روش‌های مناسبی خواهند بود. همچنین با کاهش حجم مفید مخزن به دلیل پدیده رسوب‌گذاری، سطح دریاچه مخزن (به ازاء هر میزانی از ذخیره جریان) افزایش می‌یابد. به طوری که این افزایش سطح با افزایش حجم ذخیره از ۵ میلیون مترمکعب به ۲۵ میلیون متر مکعب سبب افزایش میزان تبخیر به ۳ برابر حالت اول می‌گردد. به عبارت دیگر می‌توان اینگونه بیان نمود که با ۵ برابر شدن حجم ذخیره در مخزن (تغییر حجم ذخیره از ۵ به ۲۵میلیون متر مکعب) و همچنین افزایش رسوب‌گذاری حجم تبخیر از سطح مخزن ۳ برابر افزایش می‌یابد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که تمامی روش‌ها اعم از بیش‌برآورد و یا کم‌برآورد، روند افزایشی تبخیر را با تغییر حجم ذخیره در طی سال‌های آبی ذکر شده به سبب افزایش سطح دریاچه در مخزن سد کارده نشان می‌دهند.نتیجه‌گیری: روش جنسن-هیز به دلیل داشتن نزدیک‌ترین داده‌ها به تشت تبخیر و با کسب بیشترین امتیاز از مجموع امتیازات ۹ شاخص ارزیابی خطا در برآورد تبخیر از بین 6 روش، به عنوان بهترین روش دمایی برآورد تبخیر در شرایط فقدان داده‌های اندازه‌گیری شده تبخیر از تشت در منطقه انتخاب گردید. روش هامون در برآورد مقادیر تبخیر، کم برآوردترین روش و روش استفن-استوارت بیش برآوردترین روش می‌باشد. افزایش رسوب‌گذاری در مخزن سد سبب ارتقاء تراز آب به رقوم بالاتر در مخزن می‌شود که این موضوع با توجه به هندسه باز بودن مخزن سد کارده، افزایش سطح دریاچه را به دنبال خواهد داشت و درنهایت سبب افزایش میزان تبخیر از سطح مخزن سد می‌شود.

Keywords

• برآورد تبخیر
• روش‌های دمایی
• شاخص‌های ارزیابی خطا
• رسوب‌گذاری
• سد کارده