نام فایل : تبخير 58 ص

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 44

حجم : 22 مگابایت

مقدمه
تبخير جرياني است كه بوسيله آن آب يا يخ تبديل به گازمي شود. در فيزيك فرايند تبديل يخ به بخار را تصعيد مي نامند.
با توسعه جوامع بشري يكي از مسائل مهم در پيشرفت هرجامعه ، دسترسي به آب با كيفيت مناسب در محل و زمان مورد نظر مي باشد ، به طوريكه يكي از مهمترين عوامل محدودكننده توسعه اقتصادي ، مي تواند كمبود آب و يا كيفيت نامناسب آن مي باشد.
موقعيت جغرافيايي و شرايط اقليمي خاص ، كشور ما را در ردة مناطق كم باران كرة زمين قرار داده است . زيرا صرف نظر از صفحات شمالي البرز و بخشي قسمت هاي غربي زاگرس قسمت اعظم كشور ما از نزولات جوي كافي بي بهره مي باشد.
از آنجايي كه تبخير مي تواند از سطوح مختلف از جمله : رطوبت موجود درپوشش گياهي ، سطح خاك وسطوح آزاد آب مثل اقيانوس ها ، درياها ، نهرها و حتي سفره‌هاي آب زيرزميني و ... صورت مي گيرد. پس اين امر باعث مي شود كه مقدار بسيار زيادي از آب از دسترسي ما خارج شود پس درنظر گرفتن نقش تبخير براي برنامه ريزي و مديريت ميزان آب مصرفي در كشاورزي و طرح‌هاي عمراني مانند مهندسي ساختمان ، ايجاد سدهاي مختلف ، بيلان جرم درياچه‌ها ‌، حوضچه هاي تبخيري مورد استفاده در دفع فاضلاب هاي آلوده كننده بسيار مهم است. البته بايداين نكته را در نظر داشت كه در بين پديده هاي مختلف هواشناسي ، اندازه‌گيري ميزان تبخير واقعي مشكل‌ترين كارهاست.
پس به طور خلاصه مي توان گفت كه اهداف اين تحقيق و پژوهش عبارتند از :
شناسايي عوامل مؤثر بر تبخير سطحي
آشنايي با روشهاي اندازه گيري تبخير
نقش تبخير در برنامه ريزي و احداث پروژه هاي سد و مخازن آب
استفاده بهينه در مصرف آب و برآورد نياز آبي گياهان
استفاده بهينه از زمينهاي قابل كشت كشاورزي و حاصلخيزي زمينهاي زراعتي
شناسايي عوامل تبخير در كميت و كيفيت محصولات غذايي و كشاورزي
تبخير
عمل تبخير يك فرايند كاملا فيزيكي بوده كه در آن انرژي حرارتي باعث تغيير حالت آب از مايع به گاز مي گردد.
در هواشناسي به فرايندي تبخير مي گويندكه نتيجه آن آزاد شدن مولكولهاي آب و وارد شدن آنها در اتمسفر مي باشد. به عبارت ديگر تبخير در طبيعت همان انتشار بخار آب از يك سطح مرطوب ، سطح آزاد آب و اعم از حالت مايع يا جامد را در درجه حرارتي پايين تر از نقطه جوش آب مي توان تعريف كردكه به آن تبخير سطحي اطلاق مي شود.
لذا تبخير نقش مهمي در ميزان آب قابل دسترس در يك منطقه دارد . بااهميت‌ترين شكل تبخير ، تبخيري است كه از روي اقيانوس هاو درياهاي آزاد انجام مي پذيرد و از آنجايي كه اين آبها از منابع اصلي مجموعه‌ي آب در سطح زمين مي باشد ، عامل اصلي انتقال آب و بخار آن در حجم بالا بين اقيانوس ها و خشكي ها محسوب مي شود.
از ديگر شكل هاي بااهميت تبخير ، تبخير از رطوبت موجود در پوشش گياهي ، سطح خاك و سطوح آزاد كوچك آب مثل درياچه‌ها ، رودخانه ها و نهرهاست . ريشه‌ي گياهان رطوبت موجود در خاك را جذب و بخشي از آن را توسط اندام‌هاي خود ترجيحا برگها به اتمسفر زمين وارد مي كند ، به اين فرم از تبخير ، تعرق مي گويند . چون تعرق گياهان را نمي توان از تبخير سطح خاك مجزا كرد ، كل پديده را تبخير و تعرق نامند كه غالباً آب مصرفي گياه گفته مي شود. لذا برآورد ميزان آبي كه در اثر آبياري به مصرف تعرق زراعت و درختان مي‌رسد ، بر اساس تبخير و تعرق است . ابعاد و اندازه‌ي شبكه هاي آبياري نيز تابع مستقيمي از مقدار و زمان آب مصرفي است كه به صورت تبخير و تعرق وارد جو مي شود . مسلماً تبخيرو تعرق جزء اصلي چرخه‌ي هيدرولوژي براي تشكيل صددرصد بارش در مناطق كويري ، 75 درصد در مناطق مرطوب و صددرصد در مجموع كره‌ي زمين محسوب مي‌شود.
در فعاليت‌هاي عمراني تبخير از دو نظر حائز اهميت است :اولاً تبخير مستقيم از سطح رودخانه‌ها درياچه ها و مخازن سدها باعث تلفات آب مي شود . ثانياً تبخير و تعرق از سطح پوشش گياهي داخل حوضه هاي آبريز نيز جزء تلفات به حساب مي آيد.
تلفات آب بر اثر تبخير در آب و هواي معتدل مرطوب سالانه در حدود 600 ميلي‌متر از سطح آزاد آب و در حدود 450 ميلي متر از سطح زمين مي باشد . حال آنکه در يک آب و هواي خشک اين ارقام مي تواند به ترتيب 2000 و 100 ميلي متر باشد .
ملاحظه مي شود که تبخير از سطح آزاد آب افزايش و تبخير واقعي کاهش مي يابد . پايين بودن رقم تبخير از سطح خشکي به دليل عدم وجود بارندگي و موجوديت آب براي تبخير است . بنابراين در اقليم هاي خشک و نيمه خشک تبخير از اهميت زيادي برخوردار است . تخمين آن در طرح‌هاي عمراني نيز به همان ترتيب حايز اهميت است.
شکل زير توزيع جغرافيايي ميانگين تبخير سالانه از اقيانوس ها و خشکي ها را مورد بررسي قرار مي دهد.
به طوريکه در شکل مشاهده مي کنيد از نظر جغرافيايي حداکثر ميانگين تبخير و تعرق در اطراف خط استوا است که مقدار آن در نزديک قطبين به صفر مي رسد . توزيع جغرافيايي تبخير و تعرق همچنين تحت تاثير توزيع جغرافيايي خشکي ها ، اقيانوس ها و بارش بر روي خشکي ها مي‌باشد . همانطور که در شکل مشاهده مي شود از عرض هاي جغرافيايي پايين تا متوسط تبخير بيشتري در اقيانوس‌ها نسبت به خشکي هاست. همچنين افت جزئي را که ميزان تبخير از اقيانوس ها نسبت به خشکي‌ها در استوا در شکل دارد ميتوان ناشي از پايين بودن ميزان باد و فراواني ميزان رطوبت در سطح همجوار اقيانوس ها دانست.
همچنين که اوج‌هاي جزئي تبخير در عرض‌هاي متوسط زمين منعکس کننده تسلط بادهاي غربي و بارفتن دسترسي به آب است و کاهش جزئي در نزديک عرض 30 درجه در اثر کمبود آب در نوار‌هاي بياباني است . در اقيانوس ها الگوي اساسي توزيع تبخير به طور وسيعي تحت تاثيرجريانهاي سطحي آن قرار مي گيرد.

جريان تبخير
مولکولهاي آب در شرايط معمولي ، چه در درياچه هاي بزرگ و چه به صورت لايه هاي نازک که ذرات خاک را در بر گرفته اند و چند ميلي متر بيشتر آب ندارند داراي جرم مشخصي بوده و در يک حرکت ثابت مي باشند اضافه شدن گرما به آب سبب افزايش انرژي مولکول هاي آب و حرکت سريع آنها مي شود ، نتيجه اش افزايش فاصله همراه با کاهش نيروي چسبندگي بين مولکول ها را به دنبال خواهد داشت . در درجه حرارت‌هاي بالا مولکول‌هاي بيشتري در سطح آب تمايل به آزاد شدن و وارد شدن به لايه هاي هواي همجوار سطح آب دارند . همزمان مولکول هاي بخار آب تمايل به‌ آزاد شدن و وارد شدن به لايه هاي همجوار سطح آب دارند . مولكولهاي لخار در اين لايه در يک حرکت مداوم به سرمي برند و بعضي از آنها به سطح آب زيرين خود نفوذ مي کنند. بنابراين ميزان تبخير در يک زمان معين بستگي به اختلاف تعداد مولکول هايي که از سطح آب خارج مي‌شود و تعداد مولکول هايي که بر مي گردند ، دارد.
عوامل موثر درتبخير
اصولاً تبخير از سطح آب يک عمل پيوسته و مداوم است که دو عامل اصلي جريان تبخير را تحت تاثير قرار مي دهد:
در دسترس بودن انرژي براي ايجاد گرماي نهان تبخير که اين انرژي مورد نياز جهت شکستن پيوند هيدروژني آب است .
توان انتقال وانتشار بخار آب از سطح تبخير مي باشد که بستگي به گراديان سرعت باد و رطوبت ويژه در هواي بالاي آن است . علاوه برآن ، عوامل فيزيکي و محيطي نيز در ميزان تبخير موثر هستند .
...