山丘區小流域水面蒸發特性實例分析

劉桂桂

摘 要：分析流域蒸散發對水文預報和區域水資源量評價都具有重要意義。限于研究條件，當前主要以研究流域水面蒸發為主，通過水面蒸發與陸面蒸發和流域總蒸發建立關系來間接推算流域整體蒸散發能力。文章以伊春市帶嶺區永翠河流域為例，對高海拔小流域水面蒸發的規律特征進行實例分析。具體分析了流域代表站水面蒸發量的年際、年內變化規律。利用相關要素對比法進行了資料合理性檢查。流域不同口徑蒸發資料的換算進行了分析，得出了20cm口徑與E-601型蒸發器觀測資料的換算關系，可為當地分析天然水體蒸發量和流域總蒸發提供了參考借鑒。

關鍵詞：山丘區小流域；20cm小口徑蒸發皿；E-601大口徑蒸發器；蒸發資料分析；換算系數

中圖分類號：S157 文獻標志碼：A 文章編號：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

蒸發現象是指水面上水分子擴散到空氣中的過程。流域水面蒸發與流域總蒸發（包括陸面蒸發關系密切），限于觀測條件，當前主要以觀測流域水面蒸發為主，通過研究水面蒸發規律來間接研究流域總蒸發。水面蒸發是指天然水體的蒸發，其大小與水體附近空氣溫度、相對濕度、氣壓、風速有關。區域蒸發量水循環各要素中重要一環，直接影響流域水循環規律。理論上觀測天然水體的蒸發量需要足夠大的盛水器或蒸發池，但在現有觀測條件限制下，只能以20cm口徑蒸發皿和E-601型蒸發器代替。20cm口徑蒸發皿一般全年觀測，E-601型蒸發器在5-9月并行觀測，積累資料用來換算分析。E-601型蒸發器觀測值可近似代替天然水體蒸發量。文中所列蒸發量數據為新曙光站20cm口徑蒸發皿數據。

1 流域簡介

永翠河位于黑龍江省伊春市帶嶺區，為西南岔河上游左岸支流，面積717km2，長度67km，流域坡降11.8‰。河源位于帶嶺區寒月林場南麓，地勢北高南低。河口控制水文斷面為帶嶺徑流試驗站，上游40km處為新曙光站。流域屬典型小興安嶺山地地貌特征，河網發育較好，植被覆蓋率90%以上。流域內新曙光站多年并行觀測20cm和E-601口徑兩種蒸發器，對流域蒸發規律研究十分有利。

2 流域蒸發量特征分析

蒸發量分析一般從年內變化和年際變化兩個方面進行。圖1可見流域蒸發量在5-9月約占年量70%左右。圖2-圖3可見流域蒸發量各年份之間差異較大，極值比約為1.5，年蒸發量變化存在周期性，約為10年一周期。

3 蒸發資料合理性檢查

采用鄰站對比和本站蒸發與降雨對比法進行。從蒸發與降雨對比圖可見，蒸發年際趨勢變化與降雨年際變化過程基本是反比關系（蒸發器觀測值已換算為天然水體蒸發量值），說明符合水循環理論的基本規律，說明蒸發量年際變化合理。通過鄰站同要素變化對比流域蒸發量年際和年內變化同鄰站也基本一致。

4 流域不同口徑蒸發器系數分析

E-601型蒸發器觀測值雖然接近天然水面蒸發值，但多數站沒有配置，或者觀測系列年限較短。新曙光站兩種儀器觀測系列較長，并行觀測資料年限為25年。本文以該站為例進行兩種儀器換算關系分析，分析結果僅代表實驗值，局限于相似流域使用。換算系數計算公式：K=E601/E20，K為折算系數；E601、E20分別為相應口徑蒸發量。D偏大率=（E20-E601）/E601×100%。表1可見5-9月E-601型蒸發量約為小型蒸發量的50%，折算系數約為0.5左右。主要原因是小蒸發器四壁裸露在外，受周邊溫度影響較大，大蒸發器器壁埋于地下，基本接近天然水體實況。通過表2實例檢驗，可見個別月份計算仍有較大誤差，因此蒸發器系數換算只是一個人為約定情況下的主觀辦法，只能是參考使用，主要還是以實際觀測值為準。

5 結束語

通過分析可知，流域蒸發系列資料通過檢驗分析，符合區域蒸發規律綜合特性。不同口徑蒸發器系數換算結果僅限于相鄰流域使用，因換算資料系列限制，系數檢驗精度較低。大范圍應用換算系數時可參考黑龍江省水文圖集。本文所述方法結論僅為小流域自由資料分析，引用資料和方法均存在局限，僅供交流。

參考文獻：

[1]伊春市統計局.伊春市統計年鑒[M].伊春：伊春市統計局，2011：251-255.

[2]黑龍江省水文總站.黑龍江省水資源研究[M].哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1991：7-14.