Εργαστήριο Υδρογεωλογίας - ΑΣΚΗΣΗ 3 Υπολογισμός Εξατμισοδιαπνοής Μέτρηση Απορροής Εμμ. Ανδρεαδάκης.

Παρουσίαση με θέμα: "Εργαστήριο Υδρογεωλογίας - ΑΣΚΗΣΗ 3 Υπολογισμός Εξατμισοδιαπνοής Μέτρηση Απορροής Εμμ. Ανδρεαδάκης."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Εργαστήριο Υδρογεωλογίας - ΑΣΚΗΣΗ 3 Υπολογισμός Εξατμισοδιαπνοής Μέτρηση Απορροής
Εμμ. Ανδρεαδάκης

2

3 P=E+R+I P E I R

4 Εξατμ(ισ)οδιαπνοή - Evapotranspiration
Εξατμισοδιαπνοή: η επιστροφή του νερού στην ατμόσφαιρα Εξατμισοδιαπνοή = Εξάτμιση + Διαπνοή Εξάτμιση: μετάβαση του νερού από την υγρή στην αέρια φάση Συμβαίνει όταν το νερό που μεταβαίνει από την υγρή στην αέρια φάση είναι περισσότερο από αυτό που μεταβαίνει από την αέρια στην υγρή. Συμβαίνει σε ελεύθερες υδάτινες επιφάνειες και στην επιφάνεια του εδάφους Διαπνοή: η απόδοση υδρατμών στην ατμόσφαιρα από το μεταβολισμό των φυτών

5 Εξατμισοδιαπνοή (παγκοσμίως)
Mu et al., 2007: Remote sensing of environment

6 Εξατμισοδιαπνοή Εξάτμιση (παράγοντες): Διαπνοή (παράγοντες):
Θερμοκρασία νερού Θερμοκρασία/υγρασία αέρα Άνεμος Πίεση υδρατμών Ποσότητα δ/νων αλάτων Βάθος επιφ. Υδροφόρου Δομή και σύσταση του εδάφους – υδρ. Αγωγιμότητα Βροχοπτώσεις Διαπνοή (παράγοντες): Είδος, μέγεθος, στάδιο ανάπτυξης φυτών Υγρασία υπεδάφους Εποχή του έτους Καιρικές συνθήκες

7 Πραγματική και Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή
Εξατμισοδιαπνοή: Η συνδυασμένη απώλεια νερού από το έδαφος και το υπέδαφος, που οφείλεται στην εξάτμιση και στη διαπνοή. Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή: Η ποσότητα νερού που μπορεί να χαθεί από την επιφάνεια του εδάφους με τις διεργασίες της εξάτμισης και της διαπνοής, εάν στο υπέδαφος υπάρχει επάρκεια νερού για την κάλυψη της ζήτησης. Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή είναι μικρότερη, ή, το πολύ, ίση με τη δυνητική.

8 Υπολογισμός Εξατμισοδιαπνοής
Υπολογισμός Δυνητικής Εξατμισοδιαπνοής Blaney & Cribble Thornthwaite Penman Van Bavel

9 Υπολογισμός Εξατμισοδιαπνοής
Υπολογισμός Πραγματικής Εξατμισοδιαπνοής Εμπειρικές κλιματολογικές μέθοδοι Εξισώσεις με βάση τη βροχόπτωση (ή) και θερμικούς δείκτες Μέθοδος Turc Μέθοδος Coutagne Μέθοδος Burdon - Papakis

10 Ετήσια Πραγματική Εξατμισοδιαπνοή (mm)
Μέθοδος Turc Εξαρτάται από: Βροχοπτώσεις Θερμοκρασία Προϋποθέσεις: Στην περιοχή να έχουμε: Υψηλές βροχοπτώσεις Χαμηλές θερμοκρασίες (Τ<14οC Να μην υπάρχουν ανθρακικοί σχηματισμοί στη λεκάνη Ετήσια Πραγματική Εξατμισοδιαπνοή (mm)

11 P: Μέσο ετήσιο ύψος βροχής σε mm
Μέθοδος Turc Τύπος του Turc: P: Μέσο ετήσιο ύψος βροχής σε mm T: Μέση ετήσια θερμοκρασία σε oC

12 Pi: Μέσα μηνιαία ύψη βροχής Τi: Μέσες μηνιαίες θερμοκρασίες
Μέθοδος Turc Αν Τ>14οC, τότε στον υπολογισμό του L, χρησιμοποιούμε τη διορθωμένη θερμοκρασία: Pi: Μέσα μηνιαία ύψη βροχής Τi: Μέσες μηνιαίες θερμοκρασίες

13 P: Ύψος βροχής ΣΕ ΜΕΤΡΑ (m) Τ: Μέση ετήσια θερμοκρασία Προϋπόθεση:
Μέθοδος Coutagne Εξαρτάται από: Βροχοπτώσεις Θερμοκρασία Τύπος του Coutagne: P: Ύψος βροχής ΣΕ ΜΕΤΡΑ (m) Τ: Μέση ετήσια θερμοκρασία Προϋπόθεση:

14 Μέθοδος Burdon - Papakis
Εξαρτάται από: Μέσα μηνιαία κατακρημνίσματα Προϋποθέσεις: Εφαρμόζεται μόνο σε ανθρακικά πετρώματα Δύο περιπτώσεις: P>1000 mm P<1000 mm P: Μέσο ετήσιο ύψος βροχής

15 Μέθοδος Burdon - Papakis
P>1000 mm Τότε: 250 mm<P<1000 mm P: Μέσα ετήσια κατακρημνίσματα PA-O: Άθροισμα μέσων μηνιαίων κατακρημνισμάτων από Απρίλιο έως Οκτώβριο PN-M: Άθροισμα μέσων μηνιαίων κατακρημνισμάτων από Νοέμβριο έως Μάρτιο

16 Επιφανειακή Απορροή - Runoff
Απορροή: Το τμήμα του νερού των κατακρημνισμάτων που πέφτει στην επιφάνεια του εδάφους και δεν εξατμίζεται, ούτε κατεισδύει, αλλά κυλάει επιφανειακά και οδηγείται προς τα υδρορεύματα (χείμαρροι, ποτάμια) και τελικά προς τη θάλασσα. Περιλαμβάνει: Το νερό που πέφτει απευθείας στα υδρορεύματα Το νερό που απορρέει επιφανειακά στην επιφάνεια του εδάφους και καταλήγει στα υδρορεύματα Την υποδερμική ροή (στα ανώτερα τμήματα του εδάφους) Την τροφοδοσία των υδρορευμάτων από πηγές.

17 Επιφανειακή Απορροή - Runoff

18 Επιφανειακή Απορροή - Runoff
Η απορροή εξαρτάται από: Τη διαπερατότητα των σχηματισμών της λεκάνης Την ένταση των βροχοπτώσεων Τη διάρκεια και την κατανομή των βροχοπτώσεων στη λεκάνη Τη βλάστηση (κατακράτηση νερού) Την κλίση της μορφολογίας Το μέγεθος της λεκάνης Τη γεωμετρία του υδρογραφικού δικτύου Το βάθος της ελεύθερης επιφάνειας του υπόγειου νερού Τις ανθρώπινες παρεμβάσεις (π.χ. αστικοποίηση, υδραυλικά έργα)

19 Επιφανειακή Απορροή - Runoff

20 Άσκηση 3β – Παροχή υδρορεύματος
Σ Ο Ν Δ Ι Φ Μ Α Παροχή (m3/sec) 0,091 0,018 0,164 0,218 0,24 0,258 0,182 0,105 0,065 0,008 0,003 0,002 Vετ=VΣ+VΟ+…+VΑ VΣ=QΣ*60*60*24*30

21 Άσκηση 3β – Παροχή υδρορεύματος
Σ Ο Ν Δ Ι Φ Μ Α Παροχή (m3/sec) 0,091 0,018 0,164 0,218 0,24 0,258 0,182 0,105 0,065 0,008 0,003 0,002 Μηνιαίος Όγκος 235872 48211,2 425088 583891,2 642816 624153,6 487468,8 272160 174096 20736 8035,2 5356,8 VΣ=QΣ*60*60*24*30 VΦ=QΦ*60*60*24*28 Vετ=VΣ+VΟ+…+VΑ

22 Παροχή υδρορεύματος Η μέτρηση της παροχής υδρορεύματος γίνεται με:
Μέτρηση της ταχύτητας του νερού και της διατομής στη θέση μέτρησης Με μόνιμες κατασκευές μέτρησης παροχών Κατασκευή αναχωμάτων ώστε το νερό να περάσει από συγκεκριμένη διαστασιολογημένη διατομή στον υπερχειλιστή Με τη χρήση διαλυμάτων Ρίψη ευδιάλυτων χημικών ουσιών σε μια θέση Μέτρηση της συγκέντρωσης της ουσίας σε απόσταση που να έχει διαλυθεί πλήρως Με την εξίσωση Manning για την ταχύτητα Σημαντικό ρόλο παίζει η γεωμετρία του υδρορεύματος και ο τύπος της κοίτης Με εμπειρικούς τύπους

23 Άσκηση 3α – Παροχή υδρορεύματος

24 Άσκηση 3α – Παροχή υδρορεύματος

25 Άσκηση 3α – Παροχή υδρορεύματος