ميلاد امين زاده
برخلاف مطالعات گسترده بر روی تبخیر از آبهای ساکنمانند دریاچهها، تبخیر از جریانها مانند رودخانهها و کانالهای انتقال آب کمترمورد توجه قرارگرفته است. از این رو هدف تحقیق حاضر برآورد نرخ تبخیر از جریانهایآبی به صورت آزمایشگاهی و تحلیلی است. عوامل متعددی مانند عوامل فیزیکی، هواشناسیو هیدرولیکی بر تبخیر مؤثر هستند که در پژوهش پیش رو اثر عوامل هواشناسی شامل تابشنور و جریان باد بر نرخ تبخیر در سه سرعت جریان آب 5/1، 5/4 و 5/7 سانتیمتر برثانیه مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش آزمایشگاهی برای انجام آزمایشها از یک کانالآب با عرض 082/0 متر، ارتفاع 145/0 متر و طول 77/4 متر استفاده شد. طول مشخصی ازکانال (ناحیه انجام آزمایش) به منظور انجام آزمایشها در نظر گرفته شد. با شبیهسازیشرایط هر آزمایش در آزمایشگاه، اندازهگیری نرخ تبخیر برای حالتهای بدون اعمالتابش نور و جریان باد، فقط اعمال جریان باد، فقط اعمال تابش نور و اعمال همزمانجریان باد و تابش نور انجام گردید. دمای آب، دمای هوا و رطوبت نسبی هوا از شروعآزمایش تا پایان آن هر نیم ساعت یکبار اندازهگیری و نرخ تبخیر با توجه به مقدارآب از دست رفته برای هر آزمایش تعیین شد. در بخش تحلیلی بر اساس توازن انرژی و باتوجه به دادههای اندازهگیری شده برای هر آزمایش، میزان تبخیر محاسبه گردید. نرخهایتبخیر اندازهگیری شده در آزمایشگاه با نرخ های تبخیر محاسبه شده از فرمول توازنانرژی مقایسه شدند و مشخص شد با یکدیگر همبستگی قابل قبولی دارند. بررسیها بیانگرنقش قابل توجه پارامترهای هواشناسی و سرعت جریان آب بر نرخ تبخیر بودند. در حالتعدم حضور جریان باد و تابش نور، نرخ تبخیر نسبت به حالات دیگر کمتر بود و باافزایش سرعت جریان آب میزان تبخیر نیز افزایش مییافت. افزایش سرعت جریان آب باعثافزایش سرعت نسبی بین آب و هوا میشود که با افزایش سرعت نسبی، ضخامت لایه مرزیانتقال جرم بین آب و هوا کاهش و نرخ تبخیر افزایش مییابد. اعمال فقط تابش نورباعث انتقال انرژی بیشتر و افزایش دمای آب و در نتیجه افزایش نرخ تبخیر شد. بررسیهانشان دادند با افزایش تابش نور از صفر به W/m2 200، نرخ تبخیر حدود دو برابر و از W/m2 200 بهW/m2 400 حدود 30 درصد افزایش داشت. جریان باد در سه حالت عمود، هم جهت و خلافجهت با جریان آب اعمال گردید. جریان باد موجب پخش شدن مولکولهای بخار آب و کاهشضخامت لایه مرزی میشود در نتیجه نرخ تبخیر افزایش مییابد. همچنین با بررسی سه حالتجریان باد نسبت به جریان آب مشخص شد اگر جهت آنها یکسان باشد نرخ تبخیر کمترینمقدار و اگر جهت آنها خلاف همدیگر باشد، نرخ تبخیر بیشترین مقدار را دارد. دربررسیها مشخص شد که در حالت اعمال جریان باد به صورت عمود، با افزایش سرعت جریانباد از صفر به m/s 2، نرختبخیر حدود 60 درصد و از m/s 2 به m/s 4 حدوداً 30درصد افزایش مییابد. همچنین نرخ تبخیر در حالت یکسان بودن جهت جریان باد و آبنسبت به حالت جریان عمودی باد، در حدود 10 درصدکاهش و در حالت خلاف جهت بودن حدود10 درصد افزایش داشت. در حالت کلی بیشترین نرخ تبخیر در اعمال همزمان جریان باد وتابش نور مشاهده گردید. با توجه به پارامترهای بعد دار و مؤثر حاضر در مسأله و براساس آنالیز ابعادی با روش پی باکینگهام، 4 پارامتر بدون بعد به دست آمد: پارامتر Ee مربوط به تغییرات نرخ تبخیر، Rd مربوط بهتغییرات میزان تابش، Ve نسبتسرعت جریان باد به سرعت جریان آب، و Re عدد رینولدز. مشخص شد که با افزایش پارامترهای Rd، Ve و Re، پارامتر Ee افزایش مییابد.در نهایت با استفاده از نرمافزار یک رابطه کلی برای برآورد نرخ تبخیر در شرایط مختلف ارائه گردید.

