山丘区小流域水面蒸发特性实例分析

刘桂桂

摘 要：分析流域蒸散发对水文预报和区域水资源量评价都具有重要意义。限于研究条件，当前主要以研究流域水面蒸发为主，通过水面蒸发与陆面蒸发和流域总蒸发建立关系来间接推算流域整体蒸散发能力。文章以伊春市带岭区永翠河流域为例，对高海拔小流域水面蒸发的规律特征进行实例分析。具体分析了流域代表站水面蒸发量的年际、年内变化规律。利用相关要素对比法进行了资料合理性检查。流域不同口径蒸发资料的換算进行了分析，得出了20cm口径与E-601型蒸发器观测资料的换算关系，可为当地分析天然水体蒸发量和流域总蒸发提供了参考借鉴。

关键词：山丘区小流域；20cm小口径蒸发皿；E-601大口径蒸发器；蒸发资料分析；换算系数

中图分类号：S157 文献标志码：A 文章编号：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

蒸发现象是指水面上水分子扩散到空气中的过程。流域水面蒸发与流域总蒸发（包括陆面蒸发关系密切），限于观测条件，当前主要以观测流域水面蒸发为主，通过研究水面蒸发规律来间接研究流域总蒸发。水面蒸发是指天然水体的蒸发，其大小与水体附近空气温度、相对湿度、气压、风速有关。区域蒸发量水循环各要素中重要一环，直接影响流域水循环规律。理论上观测天然水体的蒸发量需要足够大的盛水器或蒸发池，但在现有观测条件限制下，只能以20cm口径蒸发皿和E-601型蒸发器代替。20cm口径蒸发皿一般全年观测，E-601型蒸发器在5-9月并行观测，积累资料用来换算分析。E-601型蒸发器观测值可近似代替天然水体蒸发量。文中所列蒸发量数据为新曙光站20cm口径蒸发皿数据。

1 流域简介

永翠河位于黑龙江省伊春市带岭区，为西南岔河上游左岸支流，面积717km2，长度67km，流域坡降11.8‰。河源位于带岭区寒月林场南麓，地势北高南低。河口控制水文断面为带岭径流试验站，上游40km处为新曙光站。流域属典型小兴安岭山地地貌特征，河网发育较好，植被覆盖率90%以上。流域内新曙光站多年并行观测20cm和E-601口径两种蒸发器，对流域蒸发规律研究十分有利。

2 流域蒸发量特征分析

蒸发量分析一般从年内变化和年际变化两个方面进行。图1可见流域蒸发量在5-9月约占年量70%左右。图2-图3可见流域蒸发量各年份之间差异较大，极值比约为1.5，年蒸发量变化存在周期性，约为10年一周期。

3 蒸发资料合理性检查

采用邻站对比和本站蒸发与降雨对比法进行。从蒸发与降雨对比图可见，蒸发年际趋势变化与降雨年际变化过程基本是反比关系（蒸发器观测值已换算为天然水体蒸发量值），说明符合水循环理论的基本规律，说明蒸发量年际变化合理。通过邻站同要素变化对比流域蒸发量年际和年内变化同邻站也基本一致。

4 流域不同口径蒸发器系数分析

E-601型蒸发器观测值虽然接近天然水面蒸发值，但多数站没有配置，或者观测系列年限较短。新曙光站两种仪器观测系列较长，并行观测资料年限为25年。本文以该站为例进行两种仪器换算关系分析，分析结果仅代表实验值，局限于相似流域使用。换算系数计算公式：K=E601/E20，K为折算系数；E601、E20分别为相应口径蒸发量。D偏大率=（E20-E601）/E601×100%。表1可见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。主要原因是小蒸发器四壁裸露在外，受周边温度影响较大，大蒸发器器壁埋于地下，基本接近天然水体实况。通过表2实例检验，可见个别月份计算仍有较大误差，因此蒸发器系数换算只是一个人为约定情况下的主观办法，只能是参考使用，主要还是以实际观测值为准。

5 结束语

通过分析可知，流域蒸发系列资料通过检验分析，符合区域蒸发规律综合特性。不同口径蒸发器系数换算结果仅限于相邻流域使用，因换算资料系列限制，系数检验精度较低。大范围应用换算系数时可参考黑龙江省水文图集。本文所述方法结论仅为小流域自由资料分析，引用资料和方法均存在局限，仅供交流。

参考文献：

[1]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.

[2]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.