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Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Methoden der

Methoden der Verdunstungsbestimmung 52 ___________________________________________________________________________ 1. Gleichungen, in denen f(u) als Quadratwurzel der Windgeschwindigkeit beschrieben wird: (4.6-2) f(u) = b √u = b u 0,5 Hierzu gehört die Formel von TRABERT (1896), die auch heute noch, insbesondere bei Wärmelastrechnungen, angewandt wird: (4.6-3) E = c (1 - α t) * u 0,5 (E0 - eL) mit c ... ein Proportionalitätsfaktor, α ... der Ausdehnungskoeffizient der Luft (α = 1/273,2) und t ... die Lufttemperatur. 2. Gleichungen, in denen das Ventilationsglied nur näherungsweise als Quadratwurzel der Windgeschwindigkeit beschrieben wird: (4.6-4) f(u) = b u p mit: p ≈ 0,5 Beispielhaft sind hier die Ansätze von BROCKAMP & WENNER (1963) (4.6-5) und WERNER (1987) (4.6-6) zu nennen: (4.6-5) E = 0,543 u 0,456 (E0 - eL) (4.6-6) E = 0,26 u 0,65 (E0 - eL) 3. Die dritte Gruppe umfasst Gleichungen, in denen die Windgeschwindigkeit linear (p=1) eingeht: (4.6-7) f(u) = b u Die von HARBECK ET AL. (1958) am Lake Mead gewonnene Gleichung (4.6-8) ist hier einzuordnen: (4.6-8) E = 0,131 u (E0 - eL)

Methoden der Verdunstungsbestimmung 53 ___________________________________________________________________________ Die Gleichungen der Gruppen 1 bis 3 weisen den Nachteil auf, dass die rechnerisch ermittelte Verdunstung bei Windstille (u = 0) gleich Null ist. 4. Dies wird in Gleichungen der Form (4.6-9) durch Addition einer weiteren, empirisch zu bestimmenden Konstanten vermieden: (4.6-9) f(u) = a + b u mit: a ... empirische Konstante, variiert * zwischen 0,2 und und b ... 0,7 (Experimentell wurde das Verhältnis von E / (E0 - eL) bei u = 0 mit 0,3 [TOMCZAK 1939] bzw. 0,42 [GALLENKAMP 1917] bestimmt. Dieser Basiswert ist allerdings in starkem Maße von der Bezugshöhe abhängig.) empirische Konstante, variiert * zwischen 0,1 und 0,4 (* bei Angabe der Verdunstungshöhe in mm, der Dampfdrücke in hPa sowie der Windgeschwindigkeit in m / s). NEUWIRTH (1974) stellte im Ergebnis von Untersuchungen am Neusiedler See die Gleichung (4.6-10) auf. An dieser wird auch die Abhängigkeit der Konstanten von Bezugshöhen und Maßeinheiten deutlich. (4.6-10) E = (0,13 + 0,028 u) (E0 - eL) (Windgeschwindigkeit gemessen in 3 m Höhe, Angabe in km / h) Die Formel von MEYER (1942) wurde insbesondere im amerikanischen Raum angewandt: (4.6-11) E = C (1 + u/10) (E0 - eL) mit: E ... Verdunstungshöhe in Inches (Zoll), Monatssummen, E0 , eL ... Dampfdruck in Inches Quecksilbersäule (Monatsmittel), u ... Windgeschwindigkeit in Meilen pro Stunde und C ... empirische Konstante (C = 15 für die monatliche Verdunstung gut exponierter Verdunstungskessel, C = 11 für die monatliche Verdunstung von kleinen Seen und Talsperren). In der Methodensammlung der WMO (1966) wird die Gleichung 4.6-12 angegeben: (4.6-12) E = (0,173 + 0,124 * u) (E0 - eL) Die vorgenannten Ansätze stellen letztlich einen Sonderfall (p = 1) der Gleichungen der nachfolgend beschriebenen Gruppe dar.

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