永翠河流域水面蒸发特性分析

孙 卓，魏艳凤

永翠河流域水面蒸发特性分析

孙 卓，魏艳凤

（黑河水文局，黑龙江黑河164300）

流域蒸发规律特征分析对区域水资源规划分析及防汛抗旱工作都有重要意义。文章以永翠河流域为例，对其流域蒸发特性从年际、年内变化规律进行了分析。对流域蒸发资料从本站相关水文要素对比和相邻流域对比等方面进行了合理性分析。最后重点对流域蒸发资料的换算关系进行了计算分析，给出了流域夏汛期20 cm口径蒸发皿与E-601型蒸发器的换算关系。

永翠河流域；蒸发量；20cm蒸发皿；E-601蒸发器；蒸发规律；换算关系

0 前 言

天然水体的水面蒸发是指在水体蒸发面上，存在着水分子从水体向空气中扩散和空气中的水分子进入水体两个过程，这两个过程的不平衡性就形成了蒸发。蒸发速率与蒸发面空气温度、相对湿度、风速、气压有关。蒸发量是水循环中的一个重要因素，它对区域水文要素规律的影响至关重要。一般情况下观测天然水体蒸发仪器设备必须是尺寸足够大的蒸发池，但因各种条件限制，我国现有的水面蒸发器多为20 cm口径蒸发皿（俗称小蒸发器）和E-601型蒸发器（俗称大蒸发器）。北方地区长期全年使用20 cm口径蒸发皿，在各别观测站于每年的5—9月同期并行使用E-601型蒸发器，用来积累资料进行两种仪器观测数据的换算分析。目前常用E-601型蒸发器观测值来代替天然水体蒸发量。无大型蒸发器的测站利用邻近站的大、小蒸发器蒸发量换算系数来推求本站天然水体蒸发量。本文所列蒸发量均为流域代表站新曙光站20 cm蒸发皿观测数据，文中后面章节给出了该站20 cm蒸发皿与E-601型蒸发器的换算关系［1］。

1 流域概况介绍

永翠河属西南岔河上游左岸一级支流，流域面积717 km2，河长67 km，流域平均坡降11.8‰，流域形状为树枝形，发源于伊春市带岭区寒月林场翠岭南麓。流域地势北高南低，河流总的走向由西北流向东南。河口上游40 km处设有永翠河新曙光径流实验站，断面以上河长19 km，集水面积169 km2。流域地貌属小兴安岭山地，流域内河网发育，植被良好。

2 流域蒸发年内、年际变化特征分析

新曙光站蒸发量年内分配曲线图见图1，新曙光站蒸发量年内分配统计表见表1，新曙光站蒸发量年际变化曲线图见图2，新曙光站年蒸发量模比系数差积曲线图见图3。由图1、表1可知流域蒸发年内分配主要集中在5—9月，约占年总量的70%。从图2、图3可知，流域年际间蒸发量差异也较大，年际极大、极小值比约为1∶5，流域年蒸发量大小存在周期变化，周期约为10 a。

图1 新曙光站蒸发量年内分配曲线图

表1 新曙光站蒸发量年内分配统计表

图2 新曙光站蒸发量年际变化曲线图

图3 新曙光站年蒸发量模比系数差积曲线图

3 流域蒸发数据合理性分析

流域蒸发数据合理性分析一般从本站蒸发与降雨、径流的关系以及与邻站蒸发量年际、年内对比两个方面进行。新曙光站历年降雨—蒸发对照图见图4，新曙光站年蒸发量邻站对比图见图5，新曙光站蒸发量年内分配邻站对比图见图6。由图4可知，流域蒸发年际变化过程（已换算为天然水体蒸发量）与降雨年际变化过程大体上呈反向对应形态，说明基本符合同时段内降雨量与蒸发量成反比的关系规律，也体现出流域蒸发量年际变化过程基本合理。根据图5、图6可见，流域蒸发量年际变化过程和年内分配情况也同邻站情况基本一致。

4 流域不同类型蒸发数据换算关系分析

新曙光站20 cm蒸发皿与E-601蒸发器资料换算计算表见表2，新曙光站2014年5—9月大、小型蒸发器资料换算与实例对比分析见表3。

流域蒸发量在实际应用时须转换为天然水体实际蒸发量，因此需对小口径蒸发器观测资料进行换算。目前一般以E-601型蒸发器近似代表天然水体蒸发量，因此本站须对20 cm口径蒸发皿资料进行换算。E-601型蒸发器蒸发口面积3 000 cm2，水深约60 cm，而小型蒸发器蒸发口面积314 cm2，水深2 cm，小型容量小，器壁裸露，器壁为铜质，热传导率高。E-601型蒸发器的材质为玻璃钢，大部分埋于地下，容量大，四周有水圈，阳光直射不到器壁。白天在阳光的直射下，小型蒸发器器内水温常比空气温度高许多。因水温愈高，蒸发越快，因此导致小型蒸发量大于E-601型蒸发器观测的蒸发量。新曙光站长期使用的蒸发仪器为20 cm口径蒸发皿，全年使用，资料系列长度为35 a，在5—9月同步观测E-601型蒸发器资料，资料年限为25 a。表3是该站5—9月两种仪器同步观测资料的对比分析结果。表中水面蒸发折算系数计算公式为：K＝E601／E20，式中：K为水面蒸发折算系数；E601为E601型蒸发器的蒸发量；E20为20 cm口径蒸发皿的蒸发量。偏大率D＝（E20-E601）／E601×100%。由表3可看出，2种蒸发器蒸发量相差较大，5—9月E-601型蒸发量约为小型蒸发量的50%，折算系数约为0.5左右。由表3实例检验结果可知，个别月份检验计算误差较大［3］。

图4 新曙光站历年降雨—蒸发对照图

图5 新曙光站年蒸发量邻站对比图

图6 新曙光站蒸发量年内分配邻站对比图

表2 新曙光站20cm蒸发皿与E-601蒸发器资料换算计算表

表3 新曙光站2014年5—9月大、小型蒸发器资料换算与实例对比分析

5 结 语

经上述分析可知，该流域系列蒸发资料数据分析结果合理，质量可靠，符合北方地区蒸发规律特性。流域内天然水体蒸发数据换算可能由于资料年限或分析方法的限制，其换算关系检验精度较低。限于资料系列条件，文中仅对流域内5-9月期间的大、小型蒸发器观测数据进行了换算关系分析，对全年资料进行换算时，可根据水文图集中相关换算系数参考使用［4］。文中所述结论因所引用资料和方法的限制，难免有偏误之处，仅供交流参考。

［1］邓先俊，陆地水文学［M］.北京：水利水电出版社，1984：47-60.

［2］伊春市统计局，伊春市统计年鉴［M］.伊春：伊春市统计局，2011：251-255.

［3］黑龙江省水文总站，黑龙江省水资源研究［M］.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1991：7-14.

［4］伊春市水务局，黑龙江省伊春市地下水资源开发利用规划报告［M］.伊春：伊春水务局，27-30.

P332.2

B

1007-7596（2015）07-0038-03

2015-06-28

孙卓（1979-），女，吉林长岭人，工程师；魏艳凤（1976-），女，黑龙江嫩江人，工程师。