Wetenschap
Elke druppel telt:nieuw algoritme houdt de dagelijkse verdampingssnelheid van het reservoir in Texas bij
De zomer kan een extra uitdagende tijd zijn voor de 189 grote waterreservoirs van Texas. Met temperaturen die constant 100 graden of hoger bereiken, zien de verdampingssnelheden van reservoirs een grote toename.
Nauwkeurige schattingen van de verdampingssnelheid zijn cruciaal voor waterbeheerders, aangezien reservoirs een essentiële rol spelen in onze sociale en economische systemen door water te leveren voor landbouw-, gemeentelijk en industrieel gebruik. Reservoirs zijn ook van cruciaal belang voor het verzachten van de gevolgen van droogtes en overstromingen.
Een recente studie gepubliceerd in Water Resources Research benadrukt de inspanningen van de Texas A&M University-onderzoekers Dr. Huilin Gao en Dr. Bingjie Zhao, met co-auteurs van meerdere instellingen, staats- en federale instanties. Het onderzoeksteam heeft een nauwkeurigere methode ontwikkeld om de dagelijkse verdampingssnelheid te schatten.
"Deze methode zal de besluitvormingsprocessen verbeteren die verband houden met reservoiroperaties, de toewijzing van waterrechten en de waterplanning op lange termijn in Texas en daarbuiten", zegt dr. Nelun Fernando, manager van de afdeling waterbeschikbaarheid van de Texas Water Development Board (TWDB). /P>
Zhao, Gao en hun team ontwikkelden een nieuw computeralgoritme om de dagelijkse verdamping van reservoirs te schatten, waarbij rekening wordt gehouden met factoren waarmee de huidige methoden geen rekening houden.
"Als je naar ons dagelijkse verdampingsalgoritme kijkt, gebruikt het reguliere meteorologische gegevens zoals wind, temperatuur en relatieve vochtigheid, dus het is een stuk eenvoudiger om voor elk reservoir te berekenen", zegt Gao, professor aan het Zachry Department of Civil and Environmental Engineering. .
Volgens het artikel wordt "Langdurige en consistente informatie over de verdamping van reservoirs doorgaans op maandelijkse schaal gerapporteerd. Nauwkeurige dagelijkse verdampingsinformatie ontbreekt, maar is cruciaal voor hydrologisch wetenschappelijk onderzoek en regionaal waterbeheer."
De meest gebruikelijke methoden voor het schatten van de verdamping zijn gebaseerd op gegevens van verdampingspannen van klasse A. Deze pannen bevinden zich buiten het reservoir en schatten de verdamping door veranderingen in het waterniveau van de pan te meten. De pan-verdampingsgegevens worden vervolgens geconverteerd naar reservoir-verdampingsgegevens met behulp van een aanpassingsfactor die bekend staat als pan-coëfficiënten.
Omdat verdampingspannen zich doorgaans op enige afstand van het reservoir bevinden, houden ze geen rekening met de effecten van wind, waterdiepte of lucht- en watertemperatuurverschillen in het reservoir. Dit kan leiden tot onnauwkeurige metingen, waardoor onzekerheid ontstaat voor waterbeheerders.
"De meren zijn veel dieper dan de verdampingspannen, waardoor de watertemperaturen heel verschillend zijn", zei Zhao. "Dit betekent dat de door de verdampingspan voorspelde verdampingssnelheid het echte meer niet nauwkeurig kan weergeven."
Op dit moment is het dagelijkse verdampingsalgoritme alleen toegepast op reservoirs in Texas. De resultaten laten een duidelijke geografische spreiding en sterke seizoensinvloeden van verdamping in heel Texas zien, met de hoogste gemiddelde verliezen in juli. Bovendien laten de gegevens een significante opwaartse trend in de verdampingssnelheid zien, met een toename van ongeveer 2,5 cm per decennium.
Gao en Zhao werkten samen met het Desert Research Institute (DRI) om een online portaal te ontwikkelen waarmee belanghebbenden gegevens in bijna realtime kunnen visualiseren en downloaden.
Vanwege het succes van de schatting van het algoritme voor reservoirs in Texas, werkt het onderzoeksteam momenteel aan verdampingsgegevens voor alle grote reservoirs in het westen van de Verenigde Staten.
Het artikel is mede geschreven door onderzoekers van DRI, TWDB, Lower Colorado River Authority (LCRA), US Army Corps of Engineers (USACE) – Dallas-Fort Worth District en US Bureau of Reclamation.