بخشی از مقاله
چکیده
تبخیروتعرق یکی از پارامترهای مهم در چرخه هیدرولوژی محسوب میشود که تخمین دقیق آن همواره یکی از دغدغههای اصلی متخصصان بخش علوم و مهندسی آب بوده و هست. روشهای مختلفی برای تخمین این پارامتر وجود دارد که روشهای مبتنی بر انتقال جرم از آن جمله میباشند. نتایج حاصل از مقایسه تخمین تبخیروتعرق پتانسیل با استفاده از نه روش مبتنی بر انتقال جرم با استفاده از دادههای ده ایستگاه همدیدهبان با مقادیر حاصل از روش پنمن مانتیث فائو - فائو - 56 نشان داده است که مقادیر RMSE، MAE و MBE حاصل از روش پنمن در ایستگاه میانه بترتیب 0/1، 0/01 و -0/01 میلیمتر بر روز کمترین و مقدار R2 آن با 0/93 بیشترین انطباق را با نتایج روش فائو56 داشته و جهت تخمین تبخیروتعرق پتانسیل توصیه میشود.
کلمات کلیدی: تبخیروتعرق پتانسیل، روشهای مبتنی بر انتقال جرم، استان آذربایجان شرقی
.1 مقدمه
تخمین تبخیروتعرق یکی از مولفههای اصلی در چرخه هیدرولوژی محسوب میشود که طراحی بسیاری از پروژههای آبی بزرگ و کوچک به مقدار آن وابسته است. لذا تخمین دقیق این پارامتر از جمله دغدغههای مهندسین علوم و مهندسی آب است .[4] تبخیروتعرق از دو جزء جداگانه تبخیر از سطح تبخیرکننده و تعرق از روزنههای گیاهان تشکیل شده است. مشکلات بسیار زیادی در اندازهگیری جداگانه این دو پارامتر برای هر گیاه وجود دارد لذا معمولاً همواره این دو پارامتر در کنار یکدیگر و بصورت تبخیروتعرق برای هر گیاه بدست میآید. روشهای مختلفی برای محاسبه و تخمین تبخیروتعرق وجود دارد که دقیقترین آنها لایسیمترهای وزنی و زهکشدار هستند. با توجه به تعدد گیاهان زراعی و باغی و هزینه بسیار بالای احداث و نگهداری لایسیمترها، معمولاً یکی از روشهای تخمین تبخیروتعرق پتانسیل مورد استفاده قرار میگیرند و با اعمال ضریب گیاهی با توجه به نوع و دوره رشد گیاه مقدار تبخیروتعرق گیاه را تخمین میزند .[1]
روشهای تخمین تبخیروتعرق پتانسیل از معادلات بسیار ساده تا معادلات پیچیده تشکیل شدهاند که در برآورد دچار خطا میشوند. برآورد بیش از مقدار واقعی باعث هدر رفتن آب و هزینه احداث سازههای ذخیره و انتقال آب و برآورد کمتر از حد نیاز باعث وارد آمدن تنش خشکی به گیاه و کاهش محصول و درآمد خواهد شد. لذا همواره تلاش میشود تا روشهای تخمین تبخیروتعرق با یک معیار صحیح مورد ارزیابی و سنجش قرار گیردبا. توجه به هزینه بالای لایسیمترها معمولاً از روش ترکیبی پنمن مانتیث فائو - فائو - 56 برای ارزیابی دیگر روشهای تخمین تبخیروتعرق پتانسیل کمک گرفته میشود. زیرا مقایسه نتایج حاصل از این روش با دادههای لایسیمتری در بسیاری از اقلیمها نتایج قابل قبولی را تولید نموده است 3] و .[5 بطورکلی روشهای تخمین تبخیروتعرق پتانسیل را میتوان در چهار دسته: روشهای مبتنی بر انتقال جرم، روشهای مبتنی بر تابش خورشیدی، روشهای دمایی و روشهای ترکیبی طبقهبندی نمود 2] و .[6
مطالعات زیادی بر روی مقایسه نتایج حاصل از هر یک از چهار روش در نقاط مختلف دنیا و از جمله ایران صورت گرفته است که نشان داده است روشهای مبتنی بر انتقال جرم از جمله روشهای مناسب برای تخمین تبخیروتعرق پتانسیل در اقلیمهای مختلف دنیا هستند 7]، 8 و .[9 در این تحقیق تلاش شده است تا نه روش تخمین تبخیروتعرق پتانسیل که مبتنی بر انتقال جرم هستند در طی زمان و با استفاده از اطلاعات هواشناسی ده ایستگاه همدیدهبان واقع در استان آذربایجان شرقی، تخمین زده شود و بهترین روش در هر منطقه با استفاده از مقایسه نتایج با تبخیروتعرق پتانسیل حاصل از روش پنمن مانتیث فائو معرفی گردد.
.2 مواد و روشها منطقه مورد مطالعه
استان آذربایجانشرقی مساحتی در حدود 46000 کیلومترمربع از کشور را در فاصله عرض جغرافیایی 36 درجه و 45 دقیقه تا 39 درجه و 26 دقیقه شمالی و 45 درجه و 7 دقیقه تا 48 درجه و 20 دقیقه طول شرقی از کشور را به خود اختصاص داده است - شکل. - 1 استانهای همجوار این استان را آذربایجان غربی، اردبیل، زنجان تشکیل دادهاند. میانگین بارش و دمای سالانه این استان بترتیب 300 میلیمتر و 13 درجه سانتیگراد و اقیم منطقه سرد و خشک میباشد. در معادله فوق عبارت اول در سمت راست تابع سرعت باد را که عامل انتقال جرم است نشان میدهد و بخش دوم کمبود فشار بخار است. در این تحقیق مقدار تبخیروتعرق پتانسیل بوسیله نه روش مبتنی بر انتقال جرم - جدول - 1 بدست میآیند و ارزیابی نتایج آنها با معادله پنمن مانتیث فائو - معادله - 2 صورت میگیرد.
روشهای ارزیابی نتایج
برای ارزیابی نتایج حاصل از نه روش تخمین تبخیروتعرق پتانسیل از آمارههای جدول3 استفاده گردید. با شناختی که از آمارههای مذکور وجود دارد مشخص است که هر چه میزان ضریب همبستگی R2 به یک نزدیکتر و مقادیر RMSE و MAE و MBE به صفر نزدیکتر گردند بیانگر تخمینی دقیقتر از مقدار تبخیروتعرق پتانسیل خواهد بود. علاوه بر این مقادیر مثبت در پارامتر MBE نشاندهنده بیشبرآورد و مقادیر منفی بیانگر وقوع کمبرآوردی در تخمین میباشد. در جدول زیر − مقادیر تبخیروتعرق ماهانه تخمین زده شده توسط روشهای مبتنی بر انتقال جرم و − مقدار تبخیروتعرق پتانسیل حاصل از روش پنمن مانتیث فائو میباشد.
