Cálculo da evaporação de albufeiras de grande regularização do sul de Portugal

Abstract

A identificação das metodologias mais robustas e de maior portabilidade na estimação da evaporação em lago, num clima mediterrânico com influência Atlântica, é o principal objectivo do presente estudo. Para este fim foram utilizadas como estudo de caso nove albufeiras, localizadas no sul de Portugal, onde foi estimada a vaporação para o período 20022006. Tendo por base a compreensão dos mecanismos que condicionam o processo evaporativo em superfície livre e, uma vez que um dos entraves à correcta determinação da evaporação de lagos reside na medição de parâmetros meteorológicos em ambiente terrestre, operacionalizou-se o funcionamento de uma rede de estações no interior dos espelhos de água das albufeiras, com recolha de informação atmosférica e do perfil térmico dos volumes armazenados. Recorreu-se a um modelo de lago unidimensional (modelo FLake) e a outras metodologias de cálculo de evaporação baseadas em modelos empíricos e semi-empíricos de utilização corrente na estimação da evaporação de superfícies de água, tanto à escala diária como mensal. A avaliação do desempenho de cada modelo foi aferida por comparação com as estimativas obtidas pela realização do balanço energético. Dado que a robustez e portabilidade era a medida da mais valia em termos de apoio ao planeamento e gestão de albufeiras, foi dada especial ênfase aos métodos de estimação da evaporação baseados na transferência de massa e por tina evaporimétrica. Estimaram-se assim os coeficientes de tina e de transferência de massa para as albufeiras em estudo. Estabeleceu-se a relação entre o coeficiente de transferência de massa e a área, com aplicabilidade regional. Por fim, ainda que a estimativa por balanço energético fosse utilizada como padrão de aferição, realizou-se uma campanha intensiva de medição da evaporação na albufeira de Alqueva recorrendo ao método de medição mais directo e robusto, o método das flutuações instantâneas, que possibilitou avaliar o comportamento, em períodos curtos, do modelo de lago, dos métodos empíricos e da própria robustez do balanço energético. /ABSTRACT - The identification of the more robust and portable methodologies of evaporation calculation in a Mediterranean climate with Atlantic proximity, bearing in mind the comprehensive description of the conditioning mechanisms of free water surface evaporation, is the main objective of the present study. To meet this goal, estimates of evaporation in nine reservoirs spread throughout the southern Portuguesa territory for the period from 2002 to 2006 were used as case studies. Since one of the main drawbacks to the correct determination of the evaporation component in lakes and reservoirs comes from the use of evaporation-related meteorological parameters measured outside the water surface, a network of floating sets was design to retrieve meteorological information on the water in all the nine reservoirs both from meteorological and water thermal conditions. A group of different rationales, from empirical and semi-empirical models to a one-dimensional lake modal (FLake), were used for the estimation of evaporation on both daily and monthly time scales. Each model performance was checked by comparing its estimates with the ones coming from the energy balance equation. Since for the water planning and management of lakes and reservoirs side the main contribution coming from this study would be the delivery of robust and portable evaporation calculation methods, especial attention was devoted to straight forward methods such as the mass transfer and the evaporation-pan estimates. Thus pan and mass transfer coefficients, with regional representativeness stemming from areal considerations in the latest, were generated. Last but not least, to consolidate the use of energy balance as a standard for cross checking and also to detect how the regional estimation techniques would behave in short periods of time, an intensive field measurement session was set up using the most complete method of measurement: the eddy-correlation flux.