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蒸发(5)

时间:2010-01-29  归属:水文学

  

  由上述修正后的彭曼公式可知,计算时除了需要热量项的资料外,再就是某一高度(通常定为2米)风速、气温和水汽压资料。如果热量收支情况较简单,Ha、Hs均可忽略不计,则彭曼公式使用起来相当简便。在实际工作中,为了计算方便,常将有关参数值制成诺模图供查算。

  (二)土壤蒸发量的确定

  确定土壤蒸发量的方法也有器测法、经验公式法、水量平衡法、热量平衡法等。现就前两种方法简要介绍如下。

  1.器测法 用以测定土壤蒸发量的仪器很多。常用的有苏联ГГИ-500型土壤蒸发器以及大型蒸渗仪。测定的基本原理是,通过直接称重或静水浮力称重的方法测出土体重量的变化,据此计算出土壤蒸发量的变化。其中蒸渗仪还有非称重的。另有一种负压计,又称张力计,是利用土壤含水量与土壤水吸力的关系来测定土壤的含水量变化,从而确定土壤的蒸发量。此外,还有应用γ射线和中子等核物理手段,测定土壤含水量的变化。我国安徽省滁州径流实验站在应用γ射线和中子法测定土壤含水量方面取得了一定经验。

  迄今,器测法主要适用于单点土壤蒸发量的测定,对于大面积范围内的土壤蒸发量的测定,由于受到复杂的下垫面条件(包括植被、土壤自身条件)的影响,其方法受到极大的限制。

  2.经验公式法土壤蒸发经验公式的建立原理与水面蒸发相同,所以其公式的结构亦相似。

  E±=As(e0'-ea) (2-29)

  式中,E±为土壤蒸发量;As为反映气温、湿度、风等外界条件的质量交换系数;e0'为土壤表面水汽压,当表土饱和时e0'等于饱和水汽压);ea为大气水汽压。

  (三)植物散发量的确定

  植物散发量的确定亦比较复杂,一般可归纳为直接测定和分析估算两种方法。

  直接测定法有器测法、坑测法及棵枝称重法等。器测法是将植物栽种在不漏水的圆筒内,视植物生长需要随时浇水,最后求出实验时段始末重量差以及总浇水量,就可计算出散发量。坑测法是通过两个试坑的对比观测,其中一个栽植物,另一个不栽。两者土壤含水量之差即为散发量;棵枝称重法是通过裹在植枝上的特制收集器,直接收集植枝分泌出的水分来确定其散发量。但这些方法均改变了植物生态环境,所以测定的精度受到影响。

  分析计算方法有水量平衡法、热量平衡法以及各种散发模型等,如林冠散发模型。林冠模型基本原理如下:任意森林面积上的散发量,是该森林覆盖面积与林冠的综合散发率之乘积,亦即森林总叶面上各部分水汽通量之总

  

  积为F',F'/F称为树叶面积指数,则可建立如下林冠散发基本模型:

  

  (四)区域(或流域)总蒸发量的估算

  区域总蒸发是指研究区域内所有蒸发面(水面、土壤、植被、以及潜水蒸发面等)上各种蒸发、散发之综合。从理论上讲,确定区域总蒸发量最合理的办法应是先求出区域内各单项蒸发量,然后进行综合得出全区总蒸发量。但在实际工作中由于区域内气象条件与下垫面条件时空变化复杂,现有技术条件下还难以精确求得各单项蒸发量。因而一般均从全区域综合角度出发,研究并确定全区域总蒸发量。

  1.水量平衡法水量平衡法建立在区域内具有较长期的降雨和径流资料的基础上,按水量平衡原理来推算全区域的总蒸发量。对于任意时段的区域水量平衡方程有如下基本形式:

  Ei=Pi-Ri±△W (2-31)

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