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        白山市水面蒸發(fā)時(shí)空分布研究

        2012-09-19 11:09:46楚林海
        東北水利水電 2012年11期
        關(guān)鍵詞:水面蒸發(fā)蒸發(fā)皿白山市

        楚林海,梁 冰

        (吉林省水文水資源局白山分局,吉林 白山 134300)

        蒸發(fā)是水由液體或固體狀態(tài)變成氣體狀態(tài)的過程,自然條件下的蒸發(fā)直接體現(xiàn)熱量交換過程與水量交換過程間的聯(lián)系,是水分和熱量的綜合表現(xiàn)。蒸發(fā)因蒸發(fā)面不同可分為水面蒸發(fā)、冰面蒸發(fā)和陸面蒸發(fā)。其中水面蒸發(fā)是反映當(dāng)?shù)卣舭l(fā)能力、研究流域蒸發(fā)量的指標(biāo),它主要受飽和水氣壓差、溫度、氣壓、水質(zhì)和水面狀況等因素的綜合影響。

        1 水面蒸發(fā)量的觀測

        我國水文系統(tǒng)一般用E601型蒸發(fā)器和20 cm口徑(以下稱φ20)蒸發(fā)皿測定水面蒸發(fā)量。根據(jù)北方冬季結(jié)冰的特點(diǎn),北方地區(qū)水面蒸發(fā)觀測主要采用的蒸發(fā)器有以下兩種:φ20 cm口徑蒸發(fā)皿常年觀測,E601型蒸發(fā)器結(jié)冰時(shí)即停止觀測。

        2 水面蒸發(fā)折算系數(shù)

        用蒸發(fā)器(皿)觀測的水面蒸發(fā)量與大水體的實(shí)際蒸發(fā)量有一定差別,隨著不同器(皿)的口徑、水深、安裝方式的不同,其差別也不同。因此各種器(皿)觀測的蒸發(fā)量折算成大水體水面蒸發(fā)量的折算系數(shù)不一致。從全國各省蒸發(fā)系數(shù)分析中發(fā)現(xiàn),E601型蒸發(fā)器觀測的蒸發(fā)量接近大水體的蒸發(fā)量,所以統(tǒng)計(jì)水面蒸發(fā)量時(shí),把φ20 cm蒸發(fā)皿的蒸發(fā)量一律折算為E601的蒸發(fā)量,近似的代表天然水體水面蒸發(fā)量。

        白山市現(xiàn)有E601型蒸發(fā)站2處,即高麗城子站和松江河站,這次分析選用高麗城子站進(jìn)行折算系數(shù)計(jì)算,并參考吉林省水科院蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)資料分析結(jié)果。高麗城子站φ20 cm蒸發(fā)皿與E601蒸發(fā)器水面蒸發(fā)的折算系數(shù)見表1。

        折算系數(shù)K表達(dá)式為:

        式中:K——折算系數(shù);E601,φ20—E601蒸發(fā)器和φ20 cm口徑蒸發(fā)皿測得的水面蒸發(fā)量,mm。

        表1 高麗城子站蒸發(fā)折算系數(shù)計(jì)算表

        3 水面蒸發(fā)時(shí)空變化

        3.1 水面蒸發(fā)地區(qū)分布規(guī)律

        水面蒸發(fā)量地區(qū)分布主要受氣溫和濕度等因素綜合影響,一般低溫、濕潤地區(qū)水面蒸發(fā)量小,高溫、干燥地區(qū)水面蒸發(fā)量大。

        白山市地處吉林省東南部山區(qū),降水量大,氣溫較低,蒸發(fā)量較小,通過分析計(jì)算,得出白山市多年平均蒸發(fā)量為637.5 mm。

        3.2 水面蒸發(fā)的年內(nèi)分配和年際變化

        3.2.1 水面蒸發(fā)的年內(nèi)分配

        水面蒸發(fā)量的月分配,主要受氣溫、風(fēng)速和濕度等月變化的影響,冬季氣溫低,水面結(jié)冰,蒸發(fā)量小。從所選代表站蒸發(fā)量年內(nèi)分配表可知:11月份至次年4月份,共6個(gè)月的蒸發(fā)量占年蒸發(fā)量的19%左右;5—6月份氣溫開始升高,由于雨季尚未來臨,相對濕度小,風(fēng)速大,所以蒸發(fā)量很大,5月份最大,約是月最小蒸發(fā)量的16倍。代表站月分配詳見表2。

        表2 白山市代表站水面蒸發(fā)量年內(nèi)分配表mm

        3.2.2 水面蒸發(fā)的年際變化

        由于影響水面蒸發(fā)的溫度、濕度、風(fēng)速和輻射等氣象要素年際變化不大,因此水面蒸發(fā)量年際變化也不大。

        3.2.3 水面蒸發(fā)量的多年變化趨勢

        從所選代表站水面蒸發(fā)過程線圖上可以看出,多年平均蒸發(fā)量呈逐漸減少趨勢。

        4 白山地區(qū)干旱分析

        蒸發(fā)能力是指充分供水條件下的陸面蒸發(fā)量,可近似的用E601蒸發(fā)器觀測的水面蒸發(fā)量代表。根據(jù)干旱指數(shù)分析不同地區(qū)的濕潤和干旱程度,規(guī)律明顯,表現(xiàn)為當(dāng)蒸發(fā)能力超過降水量,即γ>1.0時(shí),說明該地區(qū)偏于干旱,蒸發(fā)能力超過降水量越多,干旱程度就越嚴(yán)重;反之γ<1.0時(shí),說明該地區(qū)氣候濕潤。

        干旱指數(shù)是指年蒸發(fā)能力與年降水量的比值,是反映氣候干濕程度的指標(biāo)。

        式中:γ——干旱指數(shù);E——年蒸發(fā)能力,mm;P——年降水量,mm;

        經(jīng)分析計(jì)算,白山市干旱指數(shù)為0.77,小于1.0,屬于濕潤地區(qū)。

        5 結(jié)語

        經(jīng)分析,白山地區(qū)蒸發(fā)量較小,屬濕潤地區(qū)。區(qū)域內(nèi)多年平均水面蒸發(fā)量隨地勢的變化而呈自東向西遞增趨勢,水面蒸發(fā)量的月分配不均勻,年際變化不大,多年平均蒸發(fā)量呈遞減趨勢。

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