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白山市水面蒸发时空分布研究

2012-09-19楚林海

东北水利水电 2012年11期
关键词:蒸发皿白山市蒸发量

楚林海,梁 冰

(吉林省水文水资源局白山分局,吉林 白山 134300)

蒸发是水由液体或固体状态变成气体状态的过程,自然条件下的蒸发直接体现热量交换过程与水量交换过程间的联系,是水分和热量的综合表现。蒸发因蒸发面不同可分为水面蒸发、冰面蒸发和陆面蒸发。其中水面蒸发是反映当地蒸发能力、研究流域蒸发量的指标,它主要受饱和水气压差、温度、气压、水质和水面状况等因素的综合影响。

1 水面蒸发量的观测

我国水文系统一般用E601型蒸发器和20 cm口径(以下称φ20)蒸发皿测定水面蒸发量。根据北方冬季结冰的特点,北方地区水面蒸发观测主要采用的蒸发器有以下两种:φ20 cm口径蒸发皿常年观测,E601型蒸发器结冰时即停止观测。

2 水面蒸发折算系数

用蒸发器(皿)观测的水面蒸发量与大水体的实际蒸发量有一定差别,随着不同器(皿)的口径、水深、安装方式的不同,其差别也不同。因此各种器(皿)观测的蒸发量折算成大水体水面蒸发量的折算系数不一致。从全国各省蒸发系数分析中发现,E601型蒸发器观测的蒸发量接近大水体的蒸发量,所以统计水面蒸发量时,把φ20 cm蒸发皿的蒸发量一律折算为E601的蒸发量,近似的代表天然水体水面蒸发量。

白山市现有E601型蒸发站2处,即高丽城子站和松江河站,这次分析选用高丽城子站进行折算系数计算,并参考吉林省水科院蒸发实验资料分析结果。高丽城子站φ20 cm蒸发皿与E601蒸发器水面蒸发的折算系数见表1。

折算系数K表达式为:

式中:K——折算系数;E601,φ20—E601蒸发器和φ20 cm口径蒸发皿测得的水面蒸发量,mm。

表1 高丽城子站蒸发折算系数计算表

3 水面蒸发时空变化

3.1 水面蒸发地区分布规律

水面蒸发量地区分布主要受气温和湿度等因素综合影响,一般低温、湿润地区水面蒸发量小,高温、干燥地区水面蒸发量大。

白山市地处吉林省东南部山区,降水量大,气温较低,蒸发量较小,通过分析计算,得出白山市多年平均蒸发量为637.5 mm。

3.2 水面蒸发的年内分配和年际变化

3.2.1 水面蒸发的年内分配

水面蒸发量的月分配,主要受气温、风速和湿度等月变化的影响,冬季气温低,水面结冰,蒸发量小。从所选代表站蒸发量年内分配表可知:11月份至次年4月份,共6个月的蒸发量占年蒸发量的19%左右;5—6月份气温开始升高,由于雨季尚未来临,相对湿度小,风速大,所以蒸发量很大,5月份最大,约是月最小蒸发量的16倍。代表站月分配详见表2。

表2 白山市代表站水面蒸发量年内分配表mm

3.2.2 水面蒸发的年际变化

由于影响水面蒸发的温度、湿度、风速和辐射等气象要素年际变化不大,因此水面蒸发量年际变化也不大。

3.2.3 水面蒸发量的多年变化趋势

从所选代表站水面蒸发过程线图上可以看出,多年平均蒸发量呈逐渐减少趋势。

4 白山地区干旱分析

蒸发能力是指充分供水条件下的陆面蒸发量,可近似的用E601蒸发器观测的水面蒸发量代表。根据干旱指数分析不同地区的湿润和干旱程度,规律明显,表现为当蒸发能力超过降水量,即γ>1.0时,说明该地区偏于干旱,蒸发能力超过降水量越多,干旱程度就越严重;反之γ<1.0时,说明该地区气候湿润。

干旱指数是指年蒸发能力与年降水量的比值,是反映气候干湿程度的指标。

式中:γ——干旱指数;E——年蒸发能力,mm;P——年降水量,mm;

经分析计算,白山市干旱指数为0.77,小于1.0,属于湿润地区。

5 结语

经分析,白山地区蒸发量较小,属湿润地区。区域内多年平均水面蒸发量随地势的变化而呈自东向西递增趋势,水面蒸发量的月分配不均匀,年际变化不大,多年平均蒸发量呈递减趋势。

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