山丘區(qū)小流域水面蒸發(fā)特性實例分析

劉桂桂

摘 要：分析流域蒸散發(fā)對水文預(yù)報和區(qū)域水資源量評價都具有重要意義。限于研究條件，當(dāng)前主要以研究流域水面蒸發(fā)為主，通過水面蒸發(fā)與陸面蒸發(fā)和流域總蒸發(fā)建立關(guān)系來間接推算流域整體蒸散發(fā)能力。文章以伊春市帶嶺區(qū)永翠河流域為例，對高海拔小流域水面蒸發(fā)的規(guī)律特征進(jìn)行實例分析。具體分析了流域代表站水面蒸發(fā)量的年際、年內(nèi)變化規(guī)律。利用相關(guān)要素對比法進(jìn)行了資料合理性檢查。流域不同口徑蒸發(fā)資料的換算進(jìn)行了分析，得出了20cm口徑與E-601型蒸發(fā)器觀測資料的換算關(guān)系，可為當(dāng)?shù)胤治鎏烊凰w蒸發(fā)量和流域總蒸發(fā)提供了參考借鑒。

關(guān)鍵詞：山丘區(qū)小流域；20cm小口徑蒸發(fā)皿；E-601大口徑蒸發(fā)器；蒸發(fā)資料分析；換算系數(shù)

中圖分類號：S157 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）04-0071-02

Abstract： The analysis of watershed evapotranspiration is of great significance for hydrological forecasting and regional water resources assessment. Limited to the research conditions， the present study mainly focuses on water surface evaporation， and indirectly calculates the overall evapotranspiration capacity of the basin by establishing the relationship between water surface evaporation and land surface evaporation， as well as the total evaporation of the basin. Taking Yongcui River Basin in Dailing District of Yichun City as an example， the regular characteristics of water surface evaporation in a small watershed at high altitude are analyzed. The interannual and annual variations of water surface evaporation at watershed representative stations are analyzed in detail. The rationality of the data was checked by using the method of correlation factors comparison. The conversion of evaporation data of different calibers in the basin is analyzed， and the conversion relationship between 20cm caliber and the observed data of E-601 evaporator is obtained， which can be used as a reference for local analysis of evaporation of natural water body and total evaporation of river basin.

Keywords： small watershed in hilly area； 20cm small-caliber evaporator； E-601 large-caliber evaporator； evaporation data analysis； conversion coefficient

蒸發(fā)現(xiàn)象是指水面上水分子擴(kuò)散到空氣中的過程。流域水面蒸發(fā)與流域總蒸發(fā)（包括陸面蒸發(fā)關(guān)系密切），限于觀測條件，當(dāng)前主要以觀測流域水面蒸發(fā)為主，通過研究水面蒸發(fā)規(guī)律來間接研究流域總蒸發(fā)。水面蒸發(fā)是指天然水體的蒸發(fā)，其大小與水體附近空氣溫度、相對濕度、氣壓、風(fēng)速有關(guān)。區(qū)域蒸發(fā)量水循環(huán)各要素中重要一環(huán)，直接影響流域水循環(huán)規(guī)律。理論上觀測天然水體的蒸發(fā)量需要足夠大的盛水器或蒸發(fā)池，但在現(xiàn)有觀測條件限制下，只能以20cm口徑蒸發(fā)皿和E-601型蒸發(fā)器代替。20cm口徑蒸發(fā)皿一般全年觀測，E-601型蒸發(fā)器在5-9月并行觀測，積累資料用來換算分析。E-601型蒸發(fā)器觀測值可近似代替天然水體蒸發(fā)量。文中所列蒸發(fā)量數(shù)據(jù)為新曙光站20cm口徑蒸發(fā)皿數(shù)據(jù)。

1 流域簡介

永翠河位于黑龍江省伊春市帶嶺區(qū)，為西南岔河上游左岸支流，面積717km2，長度67km，流域坡降11.8‰。河源位于帶嶺區(qū)寒月林場南麓，地勢北高南低。河口控制水文斷面為帶嶺徑流試驗站，上游40km處為新曙光站。流域?qū)俚湫托∨d安嶺山地地貌特征，河網(wǎng)發(fā)育較好，植被覆蓋率90%以上。流域內(nèi)新曙光站多年并行觀測20cm和E-601口徑兩種蒸發(fā)器，對流域蒸發(fā)規(guī)律研究十分有利。

2 流域蒸發(fā)量特征分析

蒸發(fā)量分析一般從年內(nèi)變化和年際變化兩個方面進(jìn)行。圖1可見流域蒸發(fā)量在5-9月約占年量70%左右。圖2-圖3可見流域蒸發(fā)量各年份之間差異較大，極值比約為1.5，年蒸發(fā)量變化存在周期性，約為10年一周期。

3 蒸發(fā)資料合理性檢查

采用鄰站對比和本站蒸發(fā)與降雨對比法進(jìn)行。從蒸發(fā)與降雨對比圖可見，蒸發(fā)年際趨勢變化與降雨年際變化過程基本是反比關(guān)系（蒸發(fā)器觀測值已換算為天然水體蒸發(fā)量值），說明符合水循環(huán)理論的基本規(guī)律，說明蒸發(fā)量年際變化合理。通過鄰站同要素變化對比流域蒸發(fā)量年際和年內(nèi)變化同鄰站也基本一致。

4 流域不同口徑蒸發(fā)器系數(shù)分析

E-601型蒸發(fā)器觀測值雖然接近天然水面蒸發(fā)值，但多數(shù)站沒有配置，或者觀測系列年限較短。新曙光站兩種儀器觀測系列較長，并行觀測資料年限為25年。本文以該站為例進(jìn)行兩種儀器換算關(guān)系分析，分析結(jié)果僅代表實驗值，局限于相似流域使用。換算系數(shù)計算公式：K=E601/E20，K為折算系數(shù)；E601、E20分別為相應(yīng)口徑蒸發(fā)量。D偏大率=（E20-E601）/E601×100%。表1可見5-9月E-601型蒸發(fā)量約為小型蒸發(fā)量的50%，折算系數(shù)約為0.5左右。主要原因是小蒸發(fā)器四壁裸露在外，受周邊溫度影響較大，大蒸發(fā)器器壁埋于地下，基本接近天然水體實況。通過表2實例檢驗，可見個別月份計算仍有較大誤差，因此蒸發(fā)器系數(shù)換算只是一個人為約定情況下的主觀辦法，只能是參考使用，主要還是以實際觀測值為準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

通過分析可知，流域蒸發(fā)系列資料通過檢驗分析，符合區(qū)域蒸發(fā)規(guī)律綜合特性。不同口徑蒸發(fā)器系數(shù)換算結(jié)果僅限于相鄰流域使用，因換算資料系列限制，系數(shù)檢驗精度較低。大范圍應(yīng)用換算系數(shù)時可參考黑龍江省水文圖集。本文所述方法結(jié)論僅為小流域自由資料分析，引用資料和方法均存在局限，僅供交流。

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