蒸發量 은 一定 時間동안 單位 面積에서 蒸發된 물의 量(mm)이다. 觀測은 9時부터 24時間 또는 1時間 單位로 實施한다. 水門 設計 또는 農業 分野에서 蒸發量을 測定하는 것이 必要하다. ^[1]

貯水池 數表面 蒸發量 算定 [ 編輯 ]

貯水池 數表面에서의 蒸發量을 算定하는 方法에는 물수지 方法, 에너지收支 方法, 空氣動力學的 方法, 에너지收支 및 空氣動力學的 方法의 混合法이 있다. 이 方法들은 모두 물이 充分히 供給된다는 家庭을 가지고 있다. ^[2]

물수지 方法 [ 編輯 ]

물수지 方法은 水文氣象學的 資料가 豐富하고 觀測이 容易한 地域에서 比較的 長期間 平均値를 算定할 境遇 適切하다. 理想的인 算定 期間은 年 單位이다. 降水量을 P, 底流量을 S, S ₂ - S ₁ 을 算定期間동안 저流量 變化, 地表面을 통해 貯水池로 流入되는 流入量을 I, 유출량을 O, 貯水池에서 地下로의 浸透量을 O _g 라 할 때 蒸發量 E는

E = (S ₁ - S ₂ ) + I + P - O - O _g

물수지方法의 短點은 誤差가 크다는 것이다. 特히 算定期間을 짧게 하면 誤差가 더 커진다. ^[2] 特히 浸透量은 誤差가 第一 크게 된다. 降水量 測定은 周圍 地形 高低差가 甚하지 않은 境遇, 貯水池 規模가 크지 않은 境遇, 바람이 甚하지 않은 境遇엔 그렇게 크게 誤差가 생기진 않는다. ^[3]

에너지收支 方法 [ 編輯 ]

에너지收支(energy balance or energy budget) 方法은 물수지方法에서 물의 흐름을 利用한 것과 다르게 에너지 흐름에 對한 連續方程式을 세워 蒸發量을 計算하는 方法이다. 에너지收支 方法의 短點은 大氣輻射에너지, 물로부터 張派輻射에너지, 물에서의 에너지貯藏, 물로 流入 또는 물에서 流出되는 感熱(sensible heat)의 傳道를 算定하기 어렵다는 點이다. ^[3]

${\displaystyle Q_{\theta }=Q_{s}-Q_{r}+Q_{a}-Q_{ar}-Q_{bs}+Q_{v}-Q_{e}-Q_{h}-Q_{w}}$

Q _θ  : 물에 依해 貯藏된 에너지의 增加量

Q _s  : 數表面에 到達되는 太陽輻射에너지

Q _r  : 反射되는 太陽輻射에너지

Q _a  : 數表面으로 到達되는 大氣로부터 張派輻射에너지

Q _ar  : 反射되는 長波輻射에너지

Q _bs  : 물로부터 放出되는 長波輻射에너지

Q _v  : 貯水池로 流入 또는 流出되는 물에 依한 純에너지 變化量

Q _e  : 增發에 使用되는 에너지

Q _h  : 감熱로 물로부터 大氣로 顚倒된 에너지

Q _w  : 蒸發된 물로 인해 損失된 에너지

위 式에서 모든 項은 cal/cm ² /day의 單位이다. 化學的 및 生物學的 過程, 貯水池 바닥을 통한 傳導에 依한 에너지 損失, 凝縮過程에서의 에너지이동은 無視한다. 여기서 Q _w 가 작으므로 省略하고, 手票面에서 長波輻射에너지 交換量 Q _b = Q _ar + Q _bs - Q _a 이므로 式을 簡單히 하여 다음으로 나타낸다.

${\displaystyle Q_{\theta }=Q_{s}-Q_{r}-Q_{b}+Q_{v}-Q_{e}-Q_{h}}$

물로부터 大氣로 顚倒된 에너지 Q _h 는 直接 測定하기가 힘들다. Bowen은 增發에 使用된 에너지 Q _e 와 顚倒에너지 Q _h 의 비를 다음과 같이 Bowen 비 B로 나타내었다. ^[4]

${\displaystyle B={\frac {Q_{h}}{Q_{e}}}=0.61\left({\frac {T_{0}-T_{a}}{e_{0}-e_{a}}}\right){\frac {P}{1000}}}$

T ₀  : 數表面 溫度(°C)

T _a  : 空氣 溫度(°C)

e ₀  : 數表面 溫度에서 飽和蒸氣壓(mb)

e _a  : 空氣溫度에서 實際蒸氣壓(mb)

P : 大氣壓(mb)

元來 整理하던 式에 Bowen 비를 넣고 增發에 使用된 에너지 Q _e 로 整理하면

${\displaystyle Q_{e}={\frac {Q_{s}-Q_{r}-Q_{b}-Q_{\theta }+Q_{v}}{1+B}}}$

潛在症氣化熱 (latent heat of evaporation) L _e 와 蒸發量 E(cm/day)의 關係式 ^[5]

${\displaystyle E={\frac {Q_{e}}{\rho L_{e}}}}$

ρ : 蒸發된 물 密度(g/cm ³ )

L _e = 597.3 - 0.564T ₀

를 利用하면 蒸發量 E는

${\displaystyle E={\frac {Q_{s}-Q_{r}-Q_{b}-Q_{\theta }+Q_{v}}{\rho L_{e}(1+B)}}}$

空氣動力學的 方法 [ 編輯 ]

空氣動力學적(aerodynamic) 方法은 質量移送(mass transfer) 方法 또는 暖流移送(turbulent transport)方法이라고도 부른다. 空氣動力學的 方法을 통해 蒸發量을 計算하는 여러 經驗 公式들이 있다. 基本的인 形態는 Dalton의 食人

${\displaystyle E=C(e_{0}-e_{a})(a+bW)}$

E : 蒸發率(mm/day)

e ₀  : 數表面 飽和蒸氣壓(mb)

e _a  : 手票面에서 任意 높이에서 實際蒸氣壓(mb)

W : 水面으로부터 任意 높이에서 風俗(m/s)

a, b, C : 常數

꼴을 하고 있다. ^[6]

에너지收支 및 空氣動力學的 方法의 混合法 [ 編輯 ]

에너지收支 方法과 空氣動力學的 方法을 混合해서 蒸發量을 求하는 方法도 있다. 代表的인 食餌 1948年 Penman이 發表한 公式이다. ^[7]

${\displaystyle E_{0}={\frac {\Delta }{\Delta +\gamma }}E_{n}+{\frac {\gamma }{\Delta +\gamma }}E_{a}}$

E ₀  : 貯水池 蒸發量(cm/day)

E _n  : 에너지收支方法에 依해 算定한 蒸發量(cm/day)

E _a  : 空氣動力學的 方法에 依해 算定한 蒸發量(cm/day)

Δ : 溫度 臺 飽和蒸氣壓曲線의 기울기

γ : 濕度계상수(mb : 0.66, mmHg : 0.485)

Penman의 公式에서 溫度가 올라갈수록 에너지 項이 重要해짐을 確認할 수 있다. E 앞에 붙은 係數들이 各 項의 相對的인 重要度를 나타낸다.

Penman의 公式은 氣象學的인 理論에 바탕을 둔 公式으로 正確度가 가장 높다. 이 公式을 適用하기 위해서는 많은 量의 資料를 必要로 한다. ^[8]

各州 [ 編輯 ]

參考 文獻 [ 編輯 ]

• 李載壽 (2018). 《水文學》 2板. 구미서館. ISBN   9788982252914 .  

이 글은 工學에 關한 토막글 입니다. 여러분의 知識으로 알차게 文書를 完成해 갑시다.