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Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Sonderfälle 98

Sonderfälle 98 _________________________________________________________________________ Vorhandensein des Aerosols wird die Verdunstung der freien Wasserfläche aufgrund der Abkühlung der Luft und der Verringerung des Wasserdampfkonzentrationsgefälles vermindert. In der Sprayschicht findet eine gewisse Verdunstung und damit eine Erhöhung des latenten Wärmestromes statt. Abb. 6-5, 6-6: Hypothetische Profile der turbulenten Wärmeströme (latente/ fühlbare Wär- me) mit und ohne Tropfenverdunstung (Annahmen: Tropfenschicht zwischen Z1 und Z2, einheitliche Tropfenverdunstung, u* [Schubspannungsgeschwindigk.] = 0,35 ms -1 ) (nach ANDREAS ET AL. 1995) 6.6 Natürliche Oberflächenfilme Natürliche Filme auf den Oberflächen stehender Gewässer bestehen u. a. aus den Exkretionen von Organismen (Fettsäuren, Eiweiße, oberflächenaktive Substanzen), lebender und toter Biomasse (Detritus, Bakterien, Phytoplankton), metallorganischen Verbindungen und Nährstoffen. Das Vorhandensein von Oberflächenfilmen kann die Verdunstung in beträchtlichem Maße beeinflussen. Die Wirkungen dürften im Wesentlichen den im Abschnitt 7 beschriebenen entsprechen. Die Untersuchung natürlicher Oberflächenfilme ist aufgrund der räumlichen und

Reduktion der Verdunstungsverluste 99 ___________________________________________________________________________ zeitlichen Variabilität ihres Auftretens sowie der komplizierten und störanfälligen Probenahme schwierig, wie es unter anderem von BROCKMANN ET AL. (1976) für den marinen Bereich dargestellt wurde. Arbeiten zum Einfluss der natürlichen Filme auf die Verdunstung von Wasserflächen liegen nicht vor. 7 Verminderung der Evaporationsverluste von Talsperren und Speichern Bei Speichern und Stauhaltungen in ariden und semiariden Klimaten, die vor allem dem Rück- halt lediglich periodisch oder episodisch zufließender, größerer Wassermengen dienen, treten normalerweise größere Verdunstungsverluste auf. Neben der hohen Einstrahlung und der Er- wärmung des Wasserkörpers wirken sich hier die meist gegebene Lage in einer extrem trockenen Umgebung und der resultierende Oaseneffekt, aus. FRENKIEL (1965) weist auf den naheliegenden Umstand hin, dass gerade dort, wo das Wasser sehr knapp und damit kostbar ist, die zu erwartenden und tatsächlichen Evaporationsverluste am größten sind. Dies ist sowohl bei der Planung und Anlage, als auch bei der Bewirtschaftung der Stauseen zu beachten. Soweit die orographischen Gegebenheiten dies zulassen, werden Staugewässer in den verdunstungsstarken Klimaregionen so angelegt, dass die Oberfläche bei einem großen Volumen möglichst klein ist. Darüber hinaus gibt es verschiedene Möglichkeiten der Verdun- stungsminderung. Intensive Untersuchungen der Problematik seit den 20er, hauptsächlich aber in den 50er und 60er Jahren sind aus der sozioökonomischen Entwicklung der südlichen und westlichen Bundesstaaten der USA, Australiens, der zentralasiatischen Republiken der ehe- maligen Sowjetunion sowie einiger Entwicklungsländer plausibel erklärbar. Angesichts der Bevölkerungsentwicklung und möglicherweise auftretender Änderungen des Klimas auf der Erde wird die Frage der Minimierung der Verdunstungsverluste von Talsperren Aktualität behalten und gewinnen. Die Verminderung der Verdunstung ist auf verschiedenen Wegen möglich (u. a. MAGIN & RANDALL 1960, JONES 1992): 1. Reduktion der verdunstenden Wasseroberfläche und Verringerung ihrer Windexpo- sition. Die Verkleinerung der verdunstenden Wasseroberfläche wird durch die bauliche Über- deckung kleinerer Speicher oder von Teilen derselben und durch die Anlage von Reservoiren mit großer Tiefe, die bei großem Inhalt eine relativ kleine Oberfläche aufweisen, erreicht. Des

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