Credit by อ.ดร.พรรณพิมพ์ พุทธรักษา มะเปี่ยม

1. อุทกวิทยา (Hydrology)
การระเหยและการคายนํา
้
(EVAPORATION AND TRANSPRIRATION)
ี
การสูญเสยทางอุทกวิทยา
(Hydrologic Abstractions)
่ ั
 เป็ นทีแน่ชดว่า ปริมาณนํ้ าจากอากาศ หรือ นํ้ าฝน เมือตก
่
่พนโลกแล ้ว จะไหลบ่าลงสูทตําและกลายเป็ นปริมาณ
ลงสู ื้ ่ ี่ ่
นํ้ าท่าไหลในแม่นํ้า
่ ่ ื้
 แต่ปริมาณนํ้ าฝนทีตกลงสูพนโลกทังหมด อาจไม่สามารถ
้
เปลียนแปลงเป็ นปริมาณนํ้ าท่าได ้ 100%
่
 กระบวนการทีทําให ้เกิดการสูญหายไปของนํ้ าฝนก่อน
่
ี
เหลือกลายเป็ นปริมาณนํ้ าท่า คือ “การสูญเสยทางอุทก
วิทยา”
หน้า 2
1

2. Hydrologic Abstractions
Rainfall
Abstracted
Runoff
หน้า 3
ี
การสูญเสยทางอุทกวิทยา
(Hydrologic Abstractions)
 ปริมาณการสูญเสยทางอุทกวิทยาทีสําคัญประกอบด ้วย
ี ่
• การดักของพืช (Interception)
• การขังตามหลุม บ่อ หรือทีลมพืนที่ (Surface storage or
่ ุ่ ้
depression storage)
• ึ
การซมผ่านผิวดิน (Infiltration)
• การระเหย (Evaporation)
• การคายระเหย (Evapotraspiration)
 ปริมาณนํ้ าฝนทังหมดทีตก เมือหักปริมาณการสูญเสย
้ ่ ่ ี
่ ึ่
เรียกว่าปริมาณนํ้ าฝนสวนเกิน (Rainfall excess) ซงจะมีผล
ต่อการเกิดปริมาณนํ้ าท่าต่อไป
หน้า 4
2

3. การด ักของพืช
(Interception)
หน้า 5
การข ังตามหลุมตามบ่อ
(Depression storage)
หน้า 6
3

4. ึ
การซมผ่านผิวดิน (Infiltration)
 ปริมาณนํ้ าฝนเมือตก่
่ ื้
ลงสูพนดินแล ้ว นํ้ า
่
บางสวนจะสูญเสยไปี
ึ
จากการซมลงไปในดิน
 Infiltration คือ การ
ึ
ซมผ่านผิวดินของนํ้ าลง
ไปในดิน
หน้า 7
้
องค์ประกอบของเนือหา
 การระเหย (evaporation)
 การคายนํ้ า (transpiration)
 การคายนํ้ ารวมการระเหย (evapotranspiration)
หน้า 8
4

5. การระเหยในว ัฏจ ักรของนํา
้
2
4
5
1 3
หน้า 9
การระเหยในว ัฏจ ักรของนํา
้
 ในวัฏจักรของนํ้ า การระเหยสามารถเกิดขึนได ้ตลอดเวลา
้
่
ในทุกกระบวนการของวัฏจักรของนํ้ า เชน
• การระเหยทีเกิดขึนขณะทีนํ้าจากอากาศกําลังตกลงสูพนโลก
่ ้ ่ ่ ื้
• การระเหยจากทะเลมหาสมุทร
• การระเหยจากนํ้ าทีค ้างหรือเก็บกักด ้วยต ้นไม ้ใบหญ ้า
่
• การระเหยจากแหล่งนํ้ าจืด
• การระเหยจากดิน
• การระเหยจากการคายนํ้ าของพืช
หน้า 10
5

6. การระเหยในว ัฏจ ักรของนํา
้
ึ ึ
 ในการศกษาด ้านอุทกวิทยา มีความจําเป็ นต ้องศกษาการ
่ ้ ่
ระเหยเพือนํ าไปวิเคราะห์ปริมาณนําฝนสวนเกินทีจะตกลง
่
้
บนพืนโลก ทีสามารถทําให ้เกิดปริมาณนํ้ าท่าได ้
่
้
 นักอุทกวิทยาใชข ้อมูลปริมาณนํ้ าฝนทีวัดได ้จากสถานีวด
่ ั
่
นํ้ าฝนไปวิเคราะห์ปริมาณนํ้ าฝนสวนเกิน
 อย่างไรก็ตามการวัดนํ้ าฝนจะวัดเหนือ
พืนดินเพียงตามระยะของเครืองมือ (ไม่ก ี่
้ ่
ฟุต)
หน้า 11
การระเหยในว ัฏจ ักรของนํา
้
 ดังนั นปริมาณการระเหยในทางอุทวิทยาจึงพิจารณาเฉพาะ
้
่ ้ ึ่
ปริมาณการระเหยทีเกิดระหว่างสถานีตรวจวัด ถึงพืนดิน ซง
ครอบคลุมการระเหยต่อไปนี:้
• การระเหยจากนํ้ าทีค ้างหรือเก็บกักด ้วยต ้นไม ้ใบหญ ้า
่
• การระเหยจากพืนดิน
้
• การคายระเหยและการคายนํ้ าของพืช
• ่
การระเหยจากผิวนํ้ าจืด เชน หนองนํ้ า บึง และอ่างเก็บนํ้ า
 การระเหยต่อไปนีจะไม่นํามาพิจารณา
้
• ึ่
การระเหยโดยตรงจากเม็ดฝน ซงเกิดขึนขณะทีนํ้าจากอากาศ
้ ่
่ ื้
กําลังตกลงสูพนโลก
• การระเหยจากทะเลมหาสมุทร
หน้า 12
6

7. การระเหยในว ัฏจ ักรของนํา
้
้
 นอกจากการระเหยจะใชในการวิเคราะห์ปริมาณนํ้ าฝน
่
สวนเกินเพือประเมินปริมาณนํ้ าท่าแล ้ว
่
• บางครังปริมาณการระเหยของนํ้ าจะเป็ นแฟคเตอร์ทสําคัญในการ
้ ี่
ิ
ตัดสนใจเกียวกับการออกแบบอ่างเก็บนํ้ าในพืนทีทรกันดารหรือ
่ ้ ่ ุ
แห ้งแล ้ง (arid region)
• การระเหยและการคายนํ้ า (การคายระเหย) จะเป็ นดรรชนีบอกถึง
่ ื้
การเปลียนแปลงหรือการลดความชนในลุมนํ้ า และเป็ นแฟคเตอร์
่
ทีสําคัญทีใชในการคํานวณความต ้องการนํ้ าของพืชทีปลูกใน
่ ่ ้ ่
โครงการชลประทานต่าง ๆ
หน้า 13
การระเหย (Evaporation)
 กระบวนการระเหย
คือ การทีนํ้าในสถานะ
่
ของเหลวเปลียน ่
สถานะกลายเป็ นไอนํ้ า
(water vapor)
 ทางด ้านอุทกวิทยานั นการระเหยหมายถึง อ ัตราการ
้
เปลียนแปลงปริมาณไอนําหรือโมเลกุลของนําสุทธิไปสู่
่ ้ ้
บรรยากาศ
หน้า 14
7

8. การระเหย (Evaporation)
 ในสภาพธรรมชาติ บริเวณผิวนํ้ า
กับบรรยากาศนันจะมีการ
้
แลกเปลียนโมเลกุลของนํ้ า
่
ตลอดเวลา
• มีทงการระเหย (โมเลกุลของ
ั้
่
นํ้ าหลุดออกสูบรรยากาศ)
• และการกลันตัว (โมเลกุลของ
่
่ ิ
นํ้ าจากบรรยากาศกลับคืนสูผว
นํ้ า)
 การระเหยจะหยุดก็ตอเมืออัตรา
่ ่
การระเหยเท่ากับการกลันตัว
่
หน้า 15
แฟคเตอร์ควบคุมกระบวนการระเหย
 อัตราการระเหยนํ้ าขึนอยูกบแฟคเตอร์ทสําคัญ 2 ประการ
้ ่ ั ี่
คือ
• แฟคเตอร์เกียวกับอุตนยมหรือสภาพลมฟ้ าอากาศ
่ ุ ิ
(Meteorological factors)
• แฟคเตอร์เกียวกับลักษณะของผิวทีมการระเหย
่ ่ ี
(Nature of evaporation surface)
หน้า 16
8

9. แฟคเตอร์เกียวก ับอุตนยมวิทยา
่ ุ ิ
(Meteorological factors)
 เนืองจากการระเหยของ
่
นํ้ าเป็ นกระบวนการ solar radiation
แลกเปลียนพลังงาน
่
ี
 รังสแสงอาทิตย์ (solar
radiation) จึงเป็ นแฟคเตอร์
ทีสําคัญมากทีสดต่อการ
่ ่ ุ evaporation
ึ่
ระเหย ซงมีการเปลียนแปลง
่
ตาม:
• ละติจด
ู
• ฤดูกาล
• เวลาของวัน
• และสภาพของท ้องฟ้ า
หน้า 17
แฟคเตอร์เกียวก ับอุตนยมวิทยา
่ ุ ิ
(Meteorological factors)
 อัตราการระเหยยังขึนอยูกบแฟคเตอร์อน ๆ อีกคือ
้ ่ ั ื่
• ความเร็วลม
• อุณหภูมของอากาศ
ิ
• ความดันไอนํ้ า
• และอาจขึนอยูกบ
้ ่ ั
ความดันบรรยากาศอีกด ้วย
หน้า 18
9

10. ข้อคิด - ทําไมอากาศอิมต ัว
่
 ความร ้อน
• ทําให ้โมเลกุลของนํ้ าเคลือนทีเร็วจนชนะแรงยึดเหนียวหลุดสู่
่ ่ ่
บรรยากาศ (การระเหย)
 อากาศอิมตัว
่
• เมือโมเลกุลของนํ้ าเต็มความจุของอากาศจะกลันตัว
่ ่
 การลดอุณหภูม ิ
• อากาศเย็นทําให ้เกิดการควบแน่นได ้ดีกว่าอากาศร ้อน
เนืองจากโมเลกุลของไอนํ้ าเย็นมี
่
ี
พลังงานน ้อยกว่า จึงสูญเสย
ความเร็วและเปลียนสถานะเป็ น
่
ของเหลวได ้ง่าย
หน้า 19
แฟคเตอร์เกียวก ับล ักษณะของผิวทีมการระเหย
่ ่ ี
(Nature of evaporation surface)
่ ่
 พืนผิวต่าง ๆ ทีได ้รับนํ้ าฝนโดยตรง เชน พืนดิน พืนหญ ้า
้ ้ ้
พืนถนน หรืออาคาร จะเป็ นผิวทีการระเหยมีโอกาสเกิดขึน
้ ่ ้
เต็มที่ เนืองจากพืนทีดงกล่าว สามารถรับแสงแดดได ้เต็มที่
่ ้ ่ ั
 อัตราการระเหยบนพืนผิวทีมนํ้านั น จะมีจํานวนจํากัดโดย มี
้ ่ ี ้
ค่าไม่เกินจํานวนนํ้ าฝนทีต ้องการทําให ้ผิวดังกล่าวอิมตัวด ้วย
่ ่
ั
นํ้ า (ศกยภาพในการรับนํ้ าของแต่ละพืนผิว)
้
หน้า 20
10

11. แฟคเตอร์เกียวก ับล ักษณะของผิวทีมการระเหย
่ ่ ี
(Nature of evaporation surface)
 อัตราการระเหยจะมีคามากในระยะเริมต ้น
่ ่
 เมือการระเหยเกิดขึนต่อไปเรือย ๆ พืนผิว (ดิน) ก็จะเริม
่ ้ ่ ้ ่
แห ้ง อัตราการระเหยลดลงและอุณหภูมของดินจะสูงขึนเพือ
ิ ้ ่
รักษาการสมดุลของพลังงาน
 เมือถึงระยะเวลาหนึง การะเหยก็จะหยุดเพราะไม่มกรรมวิธ ี
่ ่ ี
่ ่ ึ ้ ่ ิ
ทีจะดึงนํ้ าทีอยูลกลงไปขึนมาสูผวดิน เพือการระเหยได ้อีก
่ ่
หน้า 21
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
 เนืองจากอ่างเก็บนํ้ า มีวตถุประสงค์หลักในการเก็บนํ้ าในฤดูฝน
่ ั
้ ้
ไว ้ใชตลอดปี หรือไว ้ใชในฤดูแล ้ง
ี ิ่
 การสูญเสยของปริมาณนํ้ าไปโดยเปล่าประโยชน์จงเป็ นสงที่
ึ
ต ้องพิจารณา
ี ํ
 การสูญเสยจากการระเหยจากผิวนํ้ ามีความสาคัญมากอย่างหนึง
่
เนืองจากอ่างเก็บนํ้ ามีพนทีผวนํ้ ามาก
่ ื้ ่ ิ
 ดังนันต ้องมีการคํานวณหาอัตราการระเหยเพือให ้ทราบปริมาณ
้ ่
นํ้ า เพือวางแผนบริหารนํ้ า หรือจ่ายนํ้ าได ้อย่างเพียงพอทังปี
่ ้
หน้า 22
11

12. อ่างเก็บนํา
้
หน้า 23
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
 การวัดการระเหยโดยตรงในสนามอาจจะกระทําได ้ยากหรือ
ึ่
เป็ นไปไม่ได ้เลย ซงไม่เหมือนกับการวัดระดับนํ้ าของแม่นํ้า
หรือปริมาณนํ้ าฝน
 ดังนั นจึงมีผู ้เสนอวิธการต่างๆ ในการคํานวณการระเหยจาก
้ ี
อ่างเก็บนํ้ า ดังนี้
• หลักดุลยภาพของนํ้ า (Water Budget Determination)
• หลักดุลยภาพของพลังงาน (Energy Budget Determination)
• วิธ ี Aerodynamic
• ้
ใชข ้อมูลถาดวัดการระเหยและข ้อมูลอุตนยมวิทยาทีเกียวข ้อง
ุ ิ ่ ่
หน้า 24
12

13. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของนํา
้
้
 วิธนจะใชหลักการของสมดุลของนํ้ า (water budget) คือ
ี ี้
นํ้ าจะไม่การสูญหาย แต่จะมีการเปลียนสถานะและเปลียน
่ ่
ตําแหน่งทีอยู่
่
ึ่
 ข ้อมูลทีจําเป็ นในการวิเคราะห์ซงต ้องตรวจวัดได ้จากอ่าง
่
เก็บนํ้ า (สมมติฐานคือ ข ้อมูลต่างๆ วัดได ้จริง)
• ปริมาตรนํ้ าทีมอยูในอ่างเก็บนํ้ า (storage, S)
่ ี ่
• ปริมาณนํ้ าทีไหลเข ้าอ่าง (surface inflow, I)
่
• ปริมาณนํ้ าทีไหลออกจากอ่าง (surface outflow, O)
่
• ึ ั้
การรั่วซมลงไปในดินชนล่าง (subsurface seepage, Og )
• และปริมาณนํ้ าฝน (Precipitation, P)
หน้า 25
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของนํา
้
่ ้
 สมการทีใชในการวิเคราะห์คอสมการต่อเนือง
ื ่
S  Inflow  Outflow
S  ( I  P )  (O  Og  E ) E  ( S1  S 2 )  I  P  O  Og
E  S  I  P  O  Og
Inflow (I) Evaporation (E) Precipitation (P)
Outflow
S (O)
Storage (S)
Outflow
Seepage (Og) (O)
หน้า 26
13

14. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของนํา
้
 ทฤษฎีวธนดเหมือนว่าเป็ นวิธทงายมาก แต่ในทางปฏิบต ิ
ิ ี ี้ ู ี ี่ ่ ั
้ ่ ่ ื่
นั นจะไม่คอยได ้ค่าทีเชอถือได ้มากนัก
 การคํานวณด ้วยวิธนจะมีความถูกต ้องสูงเมือ ค่าต่างๆ ใน
ี ี้ ่
สมการต่อเนือง (I, P, Og, O, S) สามารถวัดได ้โดยตรง
่
 แต่ในทางปฏิบตไม่สามารถวัดค่าต่างๆ ได ้โดยตรง ดังนั น
ั ิ ้
การคํานวณด ้วยวิธนจะมีความผิดพลาดตามไปด ้วย
ี ี้
หน้า 27
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของนํา
้
 ความผิดพลาดจากการประเมินค่าปริมาณนํ้ าฝน (P )
• จะไม่คอยมีปัญหามากนัก
่
− ถ ้าพิจารณาค่าเฉลียความลึกนํ้ าฝนทีสถานีตางๆ ทีตงอยูบนฝั่ งรอบๆ อ่าง
่ ่ ่ ่ ั้ ่
เก็บนํ้ า เป็ นค่าความลึกนํ้ าฝนทีตกลงมาในอ่างฯ
่
• แต่ความผิดพลาดยังคงมีเนืองจาก
่
− ไม่มการติดตังสถานีวดนํ้ าฝนรอบอ่างโดยตรงเนืองจาก
ี ้ ั ่
– ทําได ้ยาก และสิ ้นเปลืองค่าใช ้จ่ายมาก
− แม ้มีการติดตังสถานี แต่ในกรณีทภมประเทศรอบ ๆ อ่างมีลกษณะสูงชัน
้ ี่ ู ิ ั
มากเกินไป
– การใช ้ข ้อมูลนํ้ าฝนเฉลียจากสถานีรอบ ๆ อ่าง อาจคลาดเคลือนได ้
่ ่
− ถ ้าพืนทีผวนํ้ าของอ่างเก็บนํ้ ามีขนาดใหญ่มาก
้ ่ ิ
– อาจทําให ้ลักษณะสภาพอากาศผิดแผกจากภูมประเทศรอบ ๆ
ิ
– ปริมาณนํ้ าฝนโดยรอบไม่สามารถเป็ นตัวแทนฝนตกในอ่างได ้
หน้า 28
14

15. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของนํา
้
 ความผิดพลาดจากการประเมินปริมาณนํ้ าไหลเข ้าอ่างฯ (I )
• จะมีความถูกต ้องสูงถ ้าปริมาณนํ้ าไหลเข ้าอ่างวัดค่าได ้
− ต ้องมีการตังสถานีวดนํ้ าท่าในทุกจุดทีนํ้าไหลเข ้าอ่างฯ
้ ั ่
• จะมีความผิดพลาดเมือไม่สามารถวัดนํ้ าไหลเข ้าอ่างได ้โดยตรง
่
− ต ้องประเมินโดยใช ้หลักการทางอุทกวิทยา ซึงก่อให ้เกิดความ
่
่
คลาดเคลือนได ้ ซึงความคลาดเคลือนขึนอยูกบ:
่ ่ ้ ่ ั
– จํานวนเปอร์เซ็นต์ของพืนทีลมนํ้ าทีไม่มสถานีวดนํ้ า
้ ่ ุ่ ่ ี ั
่
– ความเชือถือได ้ของโค ้งปริมาณนํ้ า (rating curve)
หน้า 29
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของนํา
้
ึ
 ความผิดพลาดจากการวัดอัตราการรั่วซม (Og )
• ึ ั้
อัตราการรั่วซมลงไปในดินชนล่างจะคํานวณจากการวัดระดับนํ้ า
ใต ้ดินและค่า permeability ของดิน
− ่
ซึงมีความผิดพลาดค่อนข ้างสูง
 ความผิดพลาดจากการวัดปริมาณนํ้ าไหลออก (O)
• ื่ ่ ้
ขึนอยูกบความน่าเชอถือของสมการทีใชในการคํานวณปริมาณ
้ ่ ั
นํ้ าไหลออกทีอาคารทางออกต่างๆ
่
− Spillway
− River outlet
หน้า 30
15

16. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของนํา
้
 ความผิดพลาดจากการประเมิน ค่าการเปลียนแปลง
่
ปริมาตรเก็บกัก ( S )
• ขึนอยูกบความถูกต ้องในการเก็บข ้อมูลระดับขึนลงของนํ้ าในอ่าง
้ ่ ั ้
• จะมีความผิดพลาด 12 10 8
้ ่ ิ ้
พืนทีผวนํา (ตร. กม.)
6 4 2 0
น ้อย 168
− ถ ้าหากว่าความสัมพันธ์ 166
ระหว่างระดับและพืนที่้
ระด ับ (ม.รทก.)
164
ผิวนํ้ า (stage area 162
relationship) นัน ้
ถูกต ้องเพียงพอ 160 ปริมาตรเก็บกัก
158 พืนทีผวนํ้า
้ ่ ิ
156
154
0 5 10 15 20 25 30 35 40
หน้า 31 ปริมาตรเก็บก ัก (ล้าน ลบ.ม.)
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของพล ังงาน
้
 วิธการใชหลักดุลยภาพของพลังงานคํานวณหาปริมาณการ
ี
้
ระเหยก็คล ้ายๆ กับการใชหลักดุลยภาพของนํ้ า
• ้
กล่าวคือ ใชสมการต่อเนืองในรูปของพลังงาน
่
• และคํานวณหาปริมาณการระเหยจากปริมาณทีเหลือเพือรักษา
่ ่
ดุลยภาพหรือการสมดุลของพลังงาน
 ปั จจุบนการคํานวณปริมาณการระเหยด ้วยวิธนี้
ั ี
• ่ ้ ้
สวนมากจะใชเฉพาะในงานวิจัยและไม่ใชกว ้างขวางในกรณีทวๆ ั่
ไป
• ี
นอกเสยจากว่าจะมีการปรับปรุงเครืองมือในการวัดข ้อมูลให ้
่
ทันสมัยยิงขึน
่ ้
หน้า 32
16

17. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของพล ังงาน
 สมการสมดุลพลังงานมีรปแบบดังนี้
ู
Qn  Qh  Qe  Qz  Qv
Qn คือ ี ุ
รังสสทธิจากดวงอาทิตย์ (net radiation) ของทุก
คลืนความถีทถกดูดเก็บ (absorbed) โดยนํ้ า
่ ่ ี่ ู
่
Qh คือ sensible heat ทีถายกลับคืนสูบรรยากาศ
่ ่
้
Qe คือ พลังงานทีจําเป็ นต ้องใชในการระเหย
่
Qz คือ จํานวนพลังงานทีเพิมขึนและเก็บกักโดยนํ้ าในอ่าง
่ ่ ้
Qv คือ พลังงานสุทธิท ี่ advect ลงไปในนํ้ าในอ่าง
พลังงานสุทธิของนํ้ าไหลเข ้าและไหลออกจากอ่างเรียกว่า
advected energy
ทุกเทอมมีหน่วยเป็ นคาลอรีตอตารางเซนติเมตร
่ ่
หน้า 33
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของพล ังงาน
 ทําการจัดรูปสมการพลังงานใหม่ ทําให ้ได ้สมการการคํานวณ
ปริมาณการระเหย (E) ในหน่วย เซนติเมตร มีดงนี้
ั
• Hv คือ ปริมาณความร ้อนทีมวลสารดูดเข ้าไป
่
Qn  Qh  Qe  Qz  Qv ในการเปลียนจากนํ้ าเป็ นไอ (latent heat of
่
vaporization)
่
• R คือ อัตราสวนปริมาณความร ้อนทีสญเสย
่ ู ี
โดยการนํ า (conduction) ต่อปริมาณความ
Qn  Qv  Qz ี ่ึ
ร ้อนทีสญเสยโดยการระเหย ซงเรียกว่า
่ ู
E ่
อัตราสวนโบเวน (Bowen ratio)
H v 1  R  •  คือ density ของนํ้ า
• p คือ ความดันบรรยากาศ (มิลลิบาร์)
T Ta p
R  0.61 o . • Ta คือ อุณหภูมของบรรยากาศ (องศาเซลเซียส)
ิ
e o  e a 1000 • ea คือ ความดันไอนํ้ าของบรรยากาศ
(มิลลิบาร์)
• To คือ อุณหภูมของผิวนํ้ า (องศาเซลเซียส)
ิ
• eo คือ ความดันไอนํ้ าทีจดอิมตัวเมืออุณหภูม ิ To
่ ุ ่ ่
หน้า 34
17

18. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของพล ังงาน
 จากสมการ Qn  Qv  Qz
E
H v 1  R 
Qn  Qh  Qe  Qz  Qv To  T a p
R  0.61 .
eo  ea 1000
 พบว่า
• ้ ่
ค่าของ Qh นันทําการวัดหรือคํานวณได ้ยาก จึงนิยมใชอัตราสวน
้
โบเวนเพือจะตัดเทอม Qh ออกจากสมการพลังงาน
่
• ่ ้ ่ ่ ่
โบเวนได ้พบว่าค่าคงทีในสมการ (R) นันมีคาอยูในชวงระหว่าง 0.58
ถึง 0.66
− ่
ซึงจะขึนอยูกบความมั่นคง (stability) ของบรรยากาศ
้ ่ ั
• ้
และได ้สรุปว่าค่า 0.61 นีจะใชในกรณีทสภาพบรรยากาศปกติทั่วไป
้ ี่
• ค่า Qn ประมาณได ้จากสมการต่อไปนี้
หน้า 35
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของพล ังงาน
 จากสมการ Qn  Qv  Qz
E
H v 1  R 
ี ุ
สมการรังสสทธิจากดวงอาทิตย์ สมการสมดุลนํ้ า (Water budjet)
Qn  Qs  Qr  Qa  Qar  Qo S 2  S1  I  P  O  Qg  E
X (คูณด ้วย)
่
อุณหภูมของนํ้ าในสวนต่างๆ
ิ
1
Qv  Q z  ( IT I  PT p  OT o  Q gT g  ET E  S 1T1  S 2T 2 )
A
หน้า 36
18

19. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของพล ังงาน
ี ุ
 ค่ารังสสทธิจากดวงอาทิตย์ (Qn) จะต ้องประมาณให ้ถูกต ้อง
มากทีสด จากสมการ
่ ุ
Qn  Qs  Qr  Qa  Qar  Qo
• ี ่ ั้
Qs คือ รังสคลืนสน (shortwave radiation) จากดวงอาทิตย์และ
ท ้องฟ้ าทีตกลงบนผิวนํ้ า
่
• ี ่ ั้ ่
Qr คือ รังสคลืนสนทีสะท ้อนกลับออกไป
• ี ่
Qa คือ รังสคลืนยาว (longwave radiation) ทีตกหรือปรากฏ
่ ที่
ั้
ชนบรรยากาศ
• ี ่
Qar คือ รังสคลืนยาวทีสะท ้อนกลับออกไป
่
• Qo คือ รังส ่ ีคลืนยาวทีถกปล่อยออกมา (emitted longwave
่ ู
radiation)
หน้า 37
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของพล ังงาน
 ค่าของ energy advection และ storage (เทอม Qv-Qz ในหน่วย
คาลอรี/ตร. ซม.) คํานวณจากสมการ
่
 ทุก ๆ เทอมในสมการสมดุลนํ้ า มี
สมการสมดุลนํ้ า (Water budjet) หน่วยเป็ น ลบ. ซม.
S 2  S1  I  P  O  Qg  E  เนืองจากพลังงาน (คาลอรี) ที่
่ ่
สะสมต่อนํ้ าหนักหนึงกรัมของนํ้ า คือ
่
ผลคูณของความร ้อนจําเพาะ
X (คูณด ้วย) (specific heat) และอุณหภูม ิ
อุณหภูมของนํ้ าในสวนต่างๆ
ิ ่  ถ ้าให ้ความหนาแน่นของนํ้ าและ
(TI , T p , To , Tg , TE , T1 , T2 ) ความร ้อนจําเพาะมีคาเท่ากับ 1 ก็จะ
่
ได ้
1
Qv  Q z  ( IT I  PT p  OT o  Q gT g  ET E  S 1T1  S 2T 2 )
A
TI, TP …คือ อุณหภูมในส่วนต่างๆ (องศาเซลเซียส)
ิ
หน้า 38
A คือ พืนผิวนํ้ าของทะเลสาบหรืออ่างเก็บนํ้ า (ตร.ซม.)
้
19

20. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยหล ักดุลยภาพของพล ังงาน
 อุณหภูมของนํ้ าฝนจะสมมุตเท่ากับอุณหภูมกระเปาะเปี ยก
ิ ิ ิ
(wet-bulb temperature)
ิ ่ ึ
 อุณหภูมของนํ้ าทีซมลงไปในดินจะสมมุตเท่ากับอุณหภูม ิ
ิ
ของนํ้ าในอ่างทีลกทีสดหรือทีก ้นอ่าง
่ ึ ่ ุ ่
่
 สวนอุณหภูมของนํ้ าทีระเหยจะเป็ นอุณหภูมของนํ้ าทีผวนํ้ า
ิ ่ ิ ่ ิ
ในอ่างนั่นเอง
หน้า 39
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยวิธ ี Aerodynamic
 การพัฒนาสมการแบบ turbulent-transport นั นมาจาก
้
แนวความคิดพืนฐานสองวิธด ้วยกันคือ
้ ี
• การผสมไม่ตอเนือง (discontinuous) หรือ mixing-length
่ ่
− ่
ซึงเกิดจากแนวความคิดของ Prandtl และ Schmidt
• การผสมแบบต่อเนือง (continuous mixing)
่
− ่
ซึงเป็ นแนวคิดของ Taylor
ี ้ ้ ้
 ต่อจากนั นได ้มีการทบทวนนํ าเอาวิธทังสองนีไปใชโดยเริม
้ ่
เตรียมการทดลองล่วงหน ้าทีทะเลสาบเฮฟเน่อร์ (Hefner)
่
และทะเลสาบมี๊ ด (Mead)
หน้า 40
20

21. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยวิธ ี Aerodynamic
 สมการทีคดค ้นขึนโดย Sverdrup และ Sutton นํ าเอาไป
่ ิ ้
ตรวจสอบความถูกต ้องทีทะเลสาบเฮฟเน่อร์ (Hefner) และ
่
ทะเลสาบมี๊ ด (Mead)
• สมการให ้ผลเป็ นทีน่าพอใจทีทะเลสาบเฮฟเน่อร์
่ ่
• ้
แต่ไม่ถกต ้องเพียงพอเมือไปใชกับทะเลสาบมี๊ ด
ู ่
หน้า 41
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยวิธ ี Aerodynamic
 สมการเอมไพริกลต่าง ๆ ทีพัฒนาขึนจะพิจารณาการระเหยเป็ น
ั ่ ้
ั่ ่
ฟั งก์ชนกับสวนย่อย ๆ ของบรรยากาศและจะมีแนวทางคล ้าย ๆ กับ
่
วิธการ turbulent-transport ในบางสวน
ี
่ ้
 ยกตัวอย่างสมการของ Dalton ทีใชคํานวณการระเหยดังนี้
E  eo  ea a  bV 
• e0 คือ ความดันไอนํ้ าทีผวนํ้ า่ ิ
้
ในบางกรณีใชค่าความดันไอนํ้ าทีจดอิมตัว เมืออุณหภูม ิ
่ ุ ่ ่
เท่ากับอุณหภูมของอากาศ
ิ
• ่ ุ ึ่
ea คือ ความดันไอนํ้ าทีจดซงมีความสูงคงทีจากผิวนํ้ า
่
หรือทีจดในอากาศทีอยูเหนือผิวนํ้ า
่ ุ ่ ่
• V คือ ความเร็วลมทีจดสูงคงทีจดหนึง
่ ุ ่ ุ ่
หน้า 42
21

22. การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยวิธ ี Aerodynamic
ั ่ ้ ้
 สูตรเอมไพริกบหลายสูตรด ้วยกันทีพัฒนาขึนโดยใชข ้อมูล
ทีรวบรวมจากทะเลสาบเฮฟเน่อร์อาทิเชน
่ ่
E  0.00304(eo  e2 )V4
E  0.00241(eo  e8 )V8
E  0.00271(eo  e2 )V4
• E คือ ปริมาณการระเหย (นิวต่อวัน)
้
• e คือ ความดันไอนํ้ า (นิวของปรอท)
้
• V คือ ความเร็วลม (ไมล์ตอวัน)
่
• ตัวเลข subscripts ต่าง ๆ คือ ความสูงทีอยูเหนือผิวนํ้ า (เมตร)
่ ่
หน้า 43
การคํานวณการระเหยจากอ่างเก็บนํา
้
ด้วยวิธ ี Aerodynamic
 ถ ้าหากว่า
• ความดันไอนํ้ ามีหน่วยเป็ นมิลลิบาร์
• ความเร็วลมมีหน่วยเป็ นเมตรต่อวินาที
• และปริมาณการระเหยมีหน่วยเป็ นมิลลิเมตรต่อวัน จะได ้
E  0.122(eo  e2 )V4
E  0.097(eo  e8 )V8
E  0.109(eo  e2 )V4
 สมการแรกให ้ผลการคํานวณดีทสดทีทะเลมี๊ ด
ี่ ุ ่
 และเหตุผลประกอบหลายประการจึงเชอว่าเป็ นวิธทดสําหรับ
ื่ ี ี่ ี
้
ประยุกต์ใชในกรณีทวไป
่ั
หน้า 44
22

23. ้ ้
คํานวณการระเหยโดยใชขอมูลจากถาดว ัดการ
ระเหยและข้อมูลอุตนยมวิทยาต่างๆ
ุ ิ
 ถาดวัดการระเหย (pan evaporation)
• ่ ่ ิ ้
เป็ นเครืองมือวัดการระเหยทีนยมใชกันมากทีสดในปั จจุบน
่ ุ ั
• ้
ข ้อมูลทีได ้จากถาดวัดการระเหยจะนํ าไปใชงานออกแบบ
่
ทางด ้านอุทกวิทยาและการจัดการโครงการพัฒนาแหล่งนํ้ าต่างๆ
 ถึงแม ้ว่าถาดวัดการระเหย
ยังเป็ นทีวพากษ์วจารณ์
่ ิ ิ
เกียวกับความถูกต ้องทาง
่
ด ้าน theoretical grounds
ก็ตาม
หน้า 45
้ ้
คํานวณการระเหยโดยใชขอมูลจากถาดว ัดการ
ระเหยและข้อมูลอุตนยมวิทยาต่างๆ
ุ ิ
 อัตราการระเหยจากถาดวัดการระเหย ขึนอยูกบ
้ ่ ั
• ขนาด
− โดยทั่วไปการระเหยจากถาดขนาดใหญ่จะมากกว่าจากถาดขนาดเล็ก
อย่างเห็นได ้ชัด
้
– ถ ้าความชืนสัมพัทธ์ของอากาศตํา
่
− ความแตกต่างระหว่างอัตราการระเหยจากถาดทีมขนาดไม่เท่ากันจะลด
่ ี
น ้อยลง
้
– แต่ถ ้ามีความชืนสัมพัทธ์ของอากาศเพิมขึน่ ้
– ถ ้าในบริเวณรอบ ๆ ถาดวัดการระเหยมีการปลูกต ้นไม ้ จะควบคุม
้
ให ้มีความชืนสัมพันธ์คอนข ้างสูงอยูเสมอ
่ ่
หน้า 46
23

24. ้ ้
คํานวณการระเหยโดยใชขอมูลจากถาดว ัดการ
ระเหยและข้อมูลอุตนยมวิทยาต่างๆ
ุ ิ
 อัตราการระเหยจากถาดวัดการระเหย ขึนอยูกบ
้ ่ ั
• สี
− เนืองจากสีดําจะดูดพลังงานความร ้อนไว ้ได ้มากกว่าสีออน
่ ่
− ้ ่ ี ี
ดังนันการระเหย จากถาดทีมสดําจะมากกว่าการระเหยจากถาดขนาด
ี ี ่
เดียวกันแต่มสออนกว่า
• ี่ ้
วัสดุทใชทําถาด
− การระเหยจากถาดทีทําด ้วยทองแดงจะมากกว่าถาดทีทําด ้วย
่ ่
อะลูมเนียม
ิ
หน้า 47
้ ้
คํานวณการระเหยโดยใชขอมูลจากถาดว ัดการ
ระเหยและข้อมูลอุตนยมวิทยาต่างๆ
ุ ิ
 อัตราการระเหยจากถาดวัดการระเหย ขึนอยูกบ
้ ่ ั
• ระดับนํ้ าในถาด
− ถาดทีมระดับนํ้ าอยูตํากว่าจะมีการระเหยมากกว่าถาดทีนํ้าลึก
่ ี ่ ่ ่
– ทังนีเพราะผิวนํ้ าของถาดทีมระดับนํ้ าตํากว่าจะได ้รับความ
้ ้ ่ ี ่
กระทบกระเทือนจากความปั่ นป่ วนของลมทีพัดผ่านมากกว่า
่
– นอกจากนันขอบของถาดยังมีอณหภูมสง เนืองจากทีผวทีสมผัส
้ ุ ิ ู ่ ่ ิ ่ ั
กับแสงแดดและบรรยากาศมากกว่า อุณหภูมของนํ้ าในถาดทีมนํ้า
ิ ่ ี
ตืนจะสูงกว่า
้
− ถึงอย่างไรก็ตาม การเปลียนแปลงระดับนํ้ าในถาดนันจะมีผลต่ออัตรา
่ ้
การระเหยของถาดทีวางอยูบนดินหรืออยูเหนือผิวดินมากกว่าถาดทีฝัง
่ ่ ่ ่
ไว ้ในดิน
หน้า 48
24

25. ชนิดของถาดว ัดการระเหย
 ถาดวัดระเหย อาจแบ่งออกได ้เป็ น 3 ชนิด คือ
• ชนิดฝั งดิน (sunken pan)
• ชนิดลอยอยูเหนือนํ้ า (floating pan)
่
• ชนิดอยูบนผิวดิน (surface pan)
่
หน้า 49
ชนิดฝังดิน (sunken pan)
 ข ้อดี
• ่
สามารถขจัดอุปสรรคอันเกิดจาก boundary effect อาทิเชน
− รังสีแสงอาทิตย์ทกระทบและสะสมทีผนังถาด
ี่ ่
− การแลกเปลียนความร ้อนระหว่างบรรยากาศกับตัวถาด
่
ี
 ข ้อเสย
• มีโอกาสทีขยะมูลฝอยจะลงไปในถาดทําให ้ลดอัตราการระเหยลง
่
ได ้
• การติดตังโดยการฝั งลงไปในดินทําได ้ยาก
้
• ่
การล ้างหรือซอมแซม และการตรวจพบการรั่ว ทําได ้ยาก
• หญ ้าและวัชพืช เป็ นอุปสรรคต่อความละเอียดถูกต ้อง
• การแลกเปลียนความร ้อนระหว่างถาดกับดิน
่
หน้า 50
25

26. ชนิดลอยอยูเหนือนํา (floating pan)
่ ้
 ข ้อดี
• ค่าการระเหยจากถาดวัดการระเหยทีลอยอยูในอ่างเก็บนํ้ านันจะ
่ ่ ้
ใกล ้เคียงกับปริมาณการระเหยจากอ่างเก็บนํ้ าจริง ๆ มากกว่า
ปริมาณการระเหยทีวดจากถาดทีวางอยูบนดินรอบ ๆ อ่าง
่ ั ่ ่
ี
 ข ้อเสย
• จะมีปัญหาเกียวกับ boundary effect มาก
่
• ทําการวัดยากมาก เพราะจะต ้องใชเรือ ้
• การวัดจะมีอปสรรคถ ้าหากผิวนํ้าปั่ นป่ วนมีคลืนมาก
ุ ่
• การติดตังและการบํารุงรักษาจะแพงกว่าถาดวัดระเหยประเภทอืน
้ ่
ั ิ ้
 ปั จจุบนไม่นยมใชถาดชนิดนี้
หน้า 51
ชนิดอยูบนผิวดิน (surface pan)
่
 ถาดวัดการระเหยชนิดทีวางบนผิวดินหรือวางเหนือระดับผิว
่
ดินเล็กน ้อย
 ข ้อดี
• ประหยัดและง่ายในการติดตัง
้
• ้
การใชงานและการบํารุงรักษาสะดวกกว่าวิธอน
ี ื่
ี
 ข ้อเสย
• ี
เกิดการสะสมรังสแสงแดดของผนังถาดและเกิดการแลกเปลียน ่
พลังงานความร ้อนระหว่างถาดกับบรรยากาศมากกว่าแบบฝั งดิน
 การป้ องกันทีจะทําได ้ก็คอ การเคลือบผนั งถาดด ้วยฉนวน
่ ื
หน้า 52
26

27. ชนิดอยูบนผิวดิน (surface pan)
่
 ถาดวัดการระเหยทีนยม
่ ิ
้
ใชกันแพร่หลายและเป็ นที่
ยอมรับขององค์การอุตนยม
ุ ิ
โลกก็คอ
ื
• U.S. Weather Bureau
Class A Pan
• ั้
หรือเรียกสน ๆ ว่า Class
A Pan
หน้า 53
ถาด Class A Pan
 ถาดวัดการระเหยประเภท Class A Pan ก็จัดอยูในถาดชนิดอยูบนดิน
่ ่
• ทําด ้วยเหล็กอาบสังกะสีหรือโลหะทีทนต่อการผุกร่อน
่
• เส ้นผ่าศูนย์กลาง 4 ฟุต ลึก 10 นิว
้
• วางบนแผงไม ้ตะแกรง
• ก ้นถาดอยูเหนือระดับดินเดิมประมาณ 4 นิว
่ ้
• นํ้ าทีใส่ลงในถาดจะลึกประมาณ 8 นิว
่ ้
• เมือนํ้ าระเหยไปจนความลึกของนํ้ า
่
เหลือเพียง 7 นิว ก็จะต ้องเติมนํ้ าใหม่
้
ให ้มีความลึก 8 นิว อย่างเดิม
้
0.20 m
หน้า 54
27

28. ถาด Class A Pan
 ปกติจะการวัดการระเหยทุกวัน  ความลึกของการระเหยทีวัดได ้ต ้อง
่
มีการปรับ
 หน่วยการวัด - ความลึกของนํ้ าทีระเหยไป  โดยพิจ ารณาความลึก ของนํ้ า ฝนที่
่
่
ตกและวัดได ้จากเครืองวัดนํ้ าฝนซึง
่
 โดยใช ้ของอ (hook gage) วัดระดับนํ้ าใน โดยมากจะติด ตั ง ควบคู่กับ ถาดวั ด
้
stilling well
หน้า 55 การระเหยอยูแล ้ว
่
ชนิดอยูบนผิวดิน (surface pan)
่
 นอกจาก Class A Pan แล ้วยังมีถาดวัดการระเหยชนิดอืน
่
อีกมาก
้ ้
 การใชถาดวัดการระเหยควรจะใชแบบมาตรฐานและ
ประเภทเดียวกัน เพือสะดวกในการเปรียบเทียบข ้อมูลการ
่
ระเหยทีวัดได ้ในทีตาง ๆ กัน
่ ่ ่
ั ิ ์
 นอกจากนั นยังทําให ้การเปรียบเทียบค่าสมประสทธิของ
้
ถาดมีความหมายดียงขึน
ิ่ ้
หน้า 56
28

29. ั
การปริมาณความสมพ ันธ์ระหว่างการระเหย
จากถาดและแฟคเตอร์เกียวก ับอุตนยม
่ ุ ิ
ั
 วัตถุประสงค์ของการหาความสมพันธ์ดงกล่าวก็คอ
ั ื
• เพือเพิมความรู ้เกียวกับการระเหย
่ ่ ่
่ ้
• เพือนํ าไปใชคํานวณหาข ้อมูลทีขาดหายไป
่
• เพือนํ าไปคํานวณหาข ้อมูลของสถานีทไม่ได ้ทําการวัดโดยถาด
่ ี่
วัดการระเหย
้ ื่ ้
• เพือใชในการทดสอบข ้อมูลทีได ้มาว่ามีความเชอถือและใชเป็ น
่ ่
ตัวแทนได ้มากน ้อยเพียงไร
่ ่ ึ ั
• เพือชวยในการศกษาหาความสมพันธ์ระหว่างปริมาณการระเหย
ของนํ้ าในอ่างเก็บนํ้ าหรือทะเลสาบกับปริมาณการระเหยจากถาดวัด
การระเหย
หน้า 57
ปริมาณการระเหยจากถาด
และแฟคเตอร์เกียวก ับอุตนยม
่ ุ ิ
 ปริมาณการระเหยจากถาดสามารถคํานวณได ้จากสูตรเอม
ไพริกลของเพนแมน (Penman) ดังนี้
ั
ั ้
 คือ ค่าความลาดชนของเสนตรงทีได ้ ่
E
1
Qn   Ea  จากการพล๊อตความดันไอนํ้ าอิมตัวกับ
่
  อุณหภูม ิ ทีจดอุณหภูมอากาศเท่ากับ Ta
่ ุ ิ
Ea คือ ปริมาณการระเหยจากอ่างทีคํานวณได ้จาก
่ E  e o  e a a  bV 
โดยสมมุตให ้อุณหภูมทผวนํ้ า To = Ta
ิ ิ ี่ ิ
Qn คือ รังสสทธิจากดวงอาทิตย์ ซงมีหน่วยเหมือนกับ
ี ุ ึ่
ปริมาณการระเหย
To  Ta
R 
 เป็ นค่าคงทีในสมการโบเวน หรือคํานวณได ้จากสูตร
่ eo  ea
หน้า 58
29

30. ปริมาณการระเหยจากถาด
และแฟคเตอร์เกียวก ับอุตนยม
่ ุ ิ
 เพนแมนได ้ประยุกต์
สมการทีเสนอ ไปใชกับ
่ ้
ข ้อมูลหลายสถานีทั่ว
ประเทศสหรัฐอเมริกา
 และทําการสร ้าง
รูปกราฟแสดง
ความสมพันธ์ตาง ๆ ทีใช ้
ั ่ ่
ในการประมาณค่าการ
ระเหยจากถาดวัดการ
ระเหย
หน้า 59
ขนตอนการคํานวณการระเหยจากถาด
ั้
ด้วยวิธเพนแมน
ี
้
 หาค่า Ea จากรูปซาย-บน
 เมือทราบค่า
่
• อุณหภูมของอากาศ
ิ
อุณหภูมอากาศเฉลีย
• อุณหภูมจดนํ้ าค ้าง
ิ ุ
่
• และความเร็วลม
Ea
ิ
หน้า 60
30

31. ขนตอนการคํานวณการระเหยจากถาด
ั้
ด้วยวิธเพนแมน
ี
 คํานวณหาปริมาณการระเหย E จากกราฟรูปใหญ่
 เมือทราบข ้อมูล
่
รายวันดังนี้
อุณหภูมอากาศเฉลีย
• อุณหภูมของ
ิ
อากาศเฉลีย
่
• รังส ี
ิ
แสงอาทิตย์
• ค่า Ea
่
หน้า 61 ปริมาณการระเหยจากถาด (E)
ั ิ ์
สมประสทธิถาดว ัดการระเหย
(Pan Coefficient)
 วิธดลยภาพของนํ้ าดุลยภาพของพลังงานและแอโร
ี ุ
์
ไดนามิกสเป็ นการคํานวณหาปริมาณการระเหยจากทะเลสาบ
หรืออ่างเก็บนํ้ าโดยตรง
่ ่ ้
• แต่เนืองจากว่ามีความยุงยากและต ้องใชข ้อมูลมากจึงไม่เป็ นที่
้
นิยมใชในการออกแบบทางอุทกวิทยาต่าง ๆ
 การวัดการระเหยด ้วยถาดวัดการระเหยไม่คอยยุงยากหรือ
่ ่
ิ้ ้
สนเปลืองค่าใชจ่ายมากนัก
• จึงเป็ นทีนยมในการนํ าข ้อมูลทีได ้จากถาดวัดการระเหยไปใช ้
่ ิ ่
ประมาณหาค่าปริมาณการระเหยจากอ่างเก็บนํ้ า
• โดยการคูณค่าการระเหยทีวดได ้จากถาด (Epan) ด ้วย
่ ั
ั ิ ์
สมประสทธิของถาด (pan coefficient, Kpan)
E  K pan E pan
หน้า 62
31

32. ั ิ ์
ค่าสมประสทธิของถาดว ัดการระเหย
แบบ Class A pan จากแหล่งต่างๆ
ช่วงปี ของ ช่วงเดือนของ สัมประสิทธิ์
สถานที่
ข ้อมูล ปี Class A Pan
Davis, Calif., USA 1966-69 รายปี 0.72
Denver, Colo., USA 1915-16 รายปี 0.67
Felt Lake, Calif., USA 1955 รายปี 0.77
Ft. Collins, Colo., USA 1926-28 เม.ย.-พ.ย. 0.70
Fullerton, Calif., USA 1936-39 รายปี 0.77
Lake Colorado, City, Tex., USA 1954-55 รายปี 0.72
Lake El Sinore, Calif., USA 1939-41 รายปี 0.77
Lake Hefner, Calif., USA 1950-51 รายปี 0.69
Lake Mead, Ariz-Nev, USA 1966-69 รายปี 0.66
Lake Okeechobee, Tex., USA 1940-46 รายปี 0.81
Red Bluff Res., Tex., USA 1939-47 รายปี 0.68
หน้า 63
ั ิ ์
ค่าสมประสทธิของถาดว ัดการระเหย
แบบ Class A pan จากแหล่งต่างๆ (ต่อ)
ช่วงปี ของ ช่วงเดือนของ สัมประสิทธิ์
สถานที่
ข ้อมูล ปี Class A Pan
Salton Sea, Calif., USA 1967-69 รายปี 0.64
Silver Hill, Md., USA 1955-60 รายปี 0.74
Sterling, Va., USA 1965-68 เม.ย.-พ.ย. 0.69
India (Poona) 1965-68 เม.ย.-พ.ย. 0.69
Israel (Lod Airport) 1954-60 รายปี 0.74
Sudan (Khartoum) 1960-61 รายปี 0.65
U.K. (London) 1956-62 รายปี 0.70
U.S.S.R. (Dobovka) 1957-59 พ.ค.-ต.ค. 0.64
1962-67 พ.ค.-ต.ค. 0.64
U.S.S.R. (Valdai) 1949-53 พ.ค.-ก.ย. 0.82
1958-63 พ.ค.-ก.ย. 0.67
หน้า 64
32

33. ั ิ ์
ค่าสมประสทธิของถาดว ัดการระเหย
จากแหล่งต่างๆ (ต่อ)
ั ิ ์
 จากตัวอย่างค่าสมประสทธิของถาดชนิด Class A Pan
จากแหล่งต่าง ๆ ทั่วโลกตามตาราง
ั ิ ์
 โดยทั่วไปแล ้วค่าสมประสทธิของถาดวัดการระเหยชนิดนี้
จะมีคาประมาณ 0.70
่
ั้ ่ ิ ้
 ด ังนนค่า Kpan = 0.7 จึงเป็ นทีนยมใชกันแพร่หลายใน
การคํานวณปริมาณการระเหยจากอ่างเก็บนํ้ า
หน้า 65
การคายนํา (Transpiration)
้
 ปริมาณนํ้ าทังหมดทีพช
้ ่ ื
ดูดผ่านทางรากเข ้าไป มี
่
เพียงสวนน ้อยทียงคงอยูใน
่ ั ่
เนือเยือของพืช
้ ่
่
 นํ้ าสวนใหญ่จะถูกพืชคาย
ออกมาในรูปของไอนํ้ าใน
บรรยากาศ โดยผ่านทางรู
พรุนเล็กๆ ตามผิวใบเรียกว่า
stomata (ปากใบ)
 กรรมวิธดงกล่าว เรียกว่า
ี ั
การคายนํา ้
หน้า 66
33

34. การคายนํา (Transpiration)
้
 การคายนํ้ าเป็ นกระบวนการทีมความสําคัญ
่ ี
• ่
เพราะเป็ นสวนหนึงของวัฎจักรของนํ้ า
่
้ ึ
 ในทางปฏิบตและมักถูกนํ าไปใชในการศกษาเกียวกับดุลย
ั ิ ่
ภาพของลุมนํ้ า (สมดุลนํ้ า)
่
• โดยจะพิจารณาการคายนํ้ า (Transpiration) รวมเข ้ากับการ
ระเหย (Evaporation)
• เรียกว่า การคายนํ้ ารวมการระเหย (การคายระเหย -
Evapotranspiration)
ึ
 ถึงอย่างไรก็ตามจําเป็ นต ้องศกษาแต่ละกรรมวิธให ้เป็ นที่
ี
่ ึ
เข ้าใจ ก่อนทีจะศกษาเกียวกับการคายระเหยต่อไป
่
หน้า 67
้
กระบวนการคายนําเกิดขึนได้อย่างไร ?
้
ั
 ความแตกต่างของค่าศกย์ของนํ้ า
(water potential) ระหว่างนํ้ าหล่อ
เลียงทีอยูในเซลล์ของรากพืชและนํ้ า
้ ่ ่
ทีอยูในดินบริเวณรากพืชทําให ้เกิด
่ ่
osmotic pressure
ึ่
 ซงนํ้ าในดินจะเคลือนตัวผ่าน
่
เนือเยือของรากเข ้าไปในเซลล์ของ
้ ่
รากพืช และเคลือนตัวต่อไปยังใบ
่
ด ้วยกระบวนการลําเลียงนํ้ า
หน้า 68
34

35. ้
กระบวนการคายนําเกิดขึนได้อย่างไร ?
้
 นํ้ าทีเคลือนทีมายังใบนี้
่ ่ ่
• ่
จะเข ้าไปอยูในชองว่าง
่
ระหว่างเซลล์ (intercellular
space)
• ทีอยูภายในใบ
่ ่
 นํ้ าในใบจะเคลือนตัวต่อ
่
่ ึ่ ั
ไปสูอากาศ ซงมีศกย์ของนํ้ า
ตํากว่า
่
• ผ่านรูสโตเมต ้า (ปากใบ)
ึ่
• ซงเรียกกระบวนการนีวา้ ่
“การคายนํ้ า”
หน้า 69
้
กระบวนการคายนําเกิดขึนได้อย่างไร ?
้
่ ่ ้
 อัตราสวนทีนํ้าคายออกไปต่อจํานวนนํ้ าทีใชในการ
่
ั
สงเคราะห์แสง
• นันสูงมากถึง 800 เท่า หรือมากกว่า
้
่ ่ ่
 ในขณะทีปากใบเปิ ด อากาศจะเคลือนตัวเข ้าสูใบทางปาก
ใบ
หน้า 70
35

36. ้
กระบวนการคายนําเกิดขึนได้อย่างไร ?
้
 คลอโรพลาสท์
(chloroplasts) ทีอยูภายในใบ
่ ่
• ้
จะใชพลังงานแสง
• เพือทําให ้เกิดปฏิกรยาทาง
่ ิ ิ
เคมีระหว่าง CO2 จากอากาศ
และนํ้ า (H2O) ทีอยูในเซลล์
่ ่
 เพือทําให ้เกิดคาร์โบรไฮเด
่
รทสําหรับการเจริญเติบโตของ
พืช
 เรียกกระบวนการนีวา “การ
้ ่
ั
สงเคราะห์แสง”
หน้า 71
กลไกการปิ ดเปิ ดของปากใบ
 การปิ ดเปิ ดของปากใบควบคุมโดยความเต่งของเซลล์คม
ุ
ึ่
(guard cell) ซงจะตอบสนองต่อ
• แสง ปริมาณ CO2 และปริมาณนํ้ าทีพชได ้รับ
่ ื
 ปากใบจะเปิ ดเมือ
่
• ต ้องการระบายนํ้ าออกจากใบ และต ้องการรับ CO2
• โดยทัวไปปากใบจะเปิ ดในเวลากลางวัน
่
 ปากใบจะปิ ดเมือ
่
• มีการเหียว เพือลดการ
่ ่
ี
สูญเสยนํ้ า
• ไม่ต ้องการรับ CO2 เพิม
่
หน้า 72
36