προηγούμενο:Φάση 'Υγρανσης

ενότητα:Αποθέματα Νερού   

Φάση Ξήρανσης

Η φάση ξήρανσης είναι η διαδικασία, κατά την οποία οι ταμιευτήρες χάνουν νερό διαδοχικά από την υποδοχή προς το υπέδαφος λόγω της εξατμισιδιαπνοής. Κατά την ξηρή περίοδο του έτους αυτή η διαδικασία δεν επηρεάζει ιδιαίτερα το αποτέλεσμα της μελέτης μας, αφού η εκρεόμενη ποσότητα νερού είναι μικρή σε σύγκριση με την υγρή περίοδο. Είναι όμως απαραίτητο να γνωρίζουμε πόσο νερό χάνεται από την εξατμισιδιαπνοή την περίοδο που έχουμε βροχοπτώσεις, γιατί τότε έχουμε μεγάλες εκροές και πλημμύρες. Συνεπώς μια παράβλεψη τού ρόλου της εξτμισιδιαπνοής στην κρίσιμη αυτή περίοδο θα παραμορφώσει σημαντικά την εικόνα τής προσομοίωσης που προσπαθούμε να επιτύχουμε.

Η ιδανική αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος ξεκινάει από τη γνώση των τιμών στη λεκάνη τής πραγματικής εξατμισιδιαπνοής E . Είναι πρακτικά αδύνατο να γίνει μια τέτοια καταμέτρηση, καθώς αυτή είναι μια πολύ σύνθετη διαδικασία. Συγκεκριμένα, μάλιστα, ο ρυθμός απώλειας νερού από το έδαφος και το υπέδαφος εξαιτίας της Ε βασίζεται στη μεταφορά του νερού, τόσο σε υγρή μορφή, όσο και με τη μορφή ατμών μέσα στο έδαφος. 'Ετσι στον ακριβή υπολογισμό της Ε εμπλέκονται ταυτόχρονα οι ατμοσφαιρικές συνθήκες, η επίδραση της πίεσης του νερού μέσα στο έδαφος και των θερμοκρασιακών βαθμίδων, καθώς επιπλέον και οι βαθμίδες της βαρυτικής δύναμης και της συγκέντρωσης αλάτων. Ωστόσο κάτω από υγρές συνθήκες η E προσεγγίζεται πολύ καλά από το μέγεθος της δυνητικής εξατμισιδιαπνοής E. Η E ορίζεται ως η εξατμισιδιαπνοή που θα υπήρχε στη συγκεκριμένη περίπτωση αν υπήρχε πλήρης επάρκεια νερού και υγρασίας, ή απλούστερα η συνολική ποσότητα νερού που θα είχε τη δυνατότητα να εξατμιστεί κάτω από δεδομένες συνθήκες. δυνητική εξατμισιδιαπνοή E. Συχνά, όμως, βρισκόμαστε στη δυσάρεστη θέση να μην υπάρχουν μετεωρολογικά στοιχεία ούτε για την E ενός τόπου.

Aπό αυτό το αδιέξοδο μάς βγάζει μια δεύτερη προσέγγιση, αυτή της E από τη δυνητική εξάτμιση E, που, και στην περίπτωση τούτη, είναι ικανοποιητική όταν γίνεται κάτω από υγρές συνθήκες. Θεωρητικά η E δίνεται από την εξίσωση:

όπου E είναι η πειραματικά μετρούμενη εξάτμιση πάνω από την επιφάνεια δοχείων με νερό, στην περιοχή που μάς ενδιαφέρει, και p είναι συντελεστής που εκφράζει το ποσοστό από το εξατμιζόμενο νερό, που εικάζουμε ότι αντιστοιχεί στην E. Ο συντελεστής p παίρνει τιμές από σχετικές μελέτες στην περιοχή που μας ενδιαφέρει, και εδώ αφορά τιμές σε μηνιαία βάση (σχήμα 7.2). 'Ετσι από τις μηνιαίες τιμές των E και p προκύπτουν οι E, που λαμβάνονται σταθερές για όλες τις ημέρες του μήνα που αντιστοιχούν. O δρόμος που ακολουθείται, με βάση τα παραπάνω, κατά την αναπαράσταση της φάσης ξήρανσης έχει ως εξής:

  
Figure: Ο συντελεστής εξάτμησης για την Μεσσαρά Κρήτης

Ο ταμιευτήρας υποδοχής L στο τέλος τού ημερήσιου i-κύκλου θα περιέχει:

Aν γίνει L 0 ,τότε η υπολειπόμενη υγρασία προς εξάτμιση, που αδυνατεί να καλύψει η υποδοχή, θα αρχίσει να ξηραίνει τον επιφανειακό ταμιευτήρα D :

Για το ρυθμό εξατμισιδιαπνοής του εδάφους υπάρχει η εξής απλή προσέγγιση: Ο ρυθμός της εξατμισιδιαπνοής E είναι ανάλογος των Ε και S όταν αποξηρανθεί ο επιφανειακός ταμιευτήρας υγρασίας. Είναι τότε:

 

απ' όπου καθαρά φαίνεται, πως για κορεσμένο έδαφος (S = S) ο ρυθμός ξήρανσης εξισώνεται με τη δυνητική εξάτμιση (και θα μειώνεται γραμμικά με το υδάτινο περιεχόμενο του ταμιευτήρα εδάφους) .

Mε τη σειρά του, λοιπόν, ο ταμιευτήρας εδάφους αδειάζει από την εξατμισιδιαπνοή της i-ημέρας, όταν υπολείπεται ακόμα κάποιο ποσό υγρασίας προς εξάτμιση. Εδώ πρέπει να παρατηρήσουμε ότι για τελείως αποξηραμένη επιφάνεια θα έχουμε κατευθείαν τη μέγιστη δυνατή αρνητική τιμή του  D', που είναι -Ε. 'Ετσι:

Θεωρούμε ότι η διαδικασία της εξατμισιδιαπνοής είναι τέτοια, ώστε εδώ η ισχύς της δεν επεκτείνεται και στο στρώμα του υπεδάφους, παρά μόνο μέχρι τα 3-4 μέτρα βάθος από την επιφάνεια, δηλαδή στο έδαφος. Η υπόθεση αυτή προφανώς εξαρτάται από τη γνώση των εδαφικών στρωμάτων κάτω από την επιφάνεια. 'Ετσι αν σε μια περιοχή το έδαφος είναι γενικά αραιό χώμα, είναι λογικό ότι ποσότητα νερού θα εξατμιστεί και από βαθύτερα επίπεδα. Γενικά υπάρχουν ξεχωριστοί παράγοντες που επηρεάζουν τη διαδικασία της εξάτμισης από το έδαφος. Κυρίαρχο είναι το στοιχείο ότι γενικά η θερμότητα δεν άγεται καλά στο ξηρό έδαφος, με συνέπεια την αποθάρρυνση ως και την παύση της διαδικασίας της εξάτμισης από ένα (σχετικά μικρό) βάθος και μετά. Πάντα, ωστόσο, προέχει η γνώση των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του εδάφους και υπεδάφους μιας περιοχής, τα οποία και πρέπει να είναι οι καθοδηγητικοί παράγοντες στη δουλειά μας.

Εξετάζοντας τη φάση ξήρανσης, σύμφωνα με όσα προηγήθηκαν, πρέπει να έχουμε υπόψη μας ότι αυτή αποτελεί μια αργή διαδικασία για το έδαφος και τα πετρώματα. Επίσης η φάση ξήρανσης σε αυτά τα επίπεδα παίζει ένα μικρό, συγκριτικά, ρόλο, ως προς την αντίστοιχη ημερήσια τού ταμιευτήρα υποδοχής και αυτού τής επιφάνειας. Τέλος, πρέπει ακόμα να θυμόμαστε πως στα χαμηλότερα στρώματα η φάση ξήρανσης αναβαθμίζει το ρόλο της κατά την ξηρή περίοδο τού έτους.

προηγούμενο:Φάση 'Υγρανσης

ενότητα:Αποθέματα Νερού