太子河流域蒸发量演变特征分析

宁晓娜

（辽宁省水文局，辽宁 沈阳 110003）

太子河流域蒸发量演变特征分析

宁晓娜

（辽宁省水文局，辽宁 沈阳 110003）

蒸发与人类社会的经济发展、资源利用、环境保护以及生态平衡等问题有密切的联系。文中通过对太子河流域历年各测站蒸发量演变特征的分析，寻求蒸发随时间的变化规律以及在空间上的变化趋势，从而可以建立太子河流域旱灾预测模型，为该流域节水灌溉和防涝抗旱提供理论依据。

太子河流域；蒸发量；演变特征；分析

1 流域概况

太子河是辽河下游左侧一大支流，横贯辽宁省中部地区，河流全长约 413km，流域面积约 13883 km2。流域呈东西向，河流由西向东流经本溪、辽阳、鞍山等市，是辽宁省重要的工业基地和商品粮产区，也是下辽河平原辽宁中部经济区最主要的水资源来源。流域内共建成大型水库 3座，其中干流 2 座（观音阁水库、参窝水库），支流 1 座（汤河水库），水利工程多以防洪、灌溉和工业供水为主以及兼顾发电的综合工程。太子河水 90%用于下游水稻灌溉，总面积 10 万 hm2，灌溉用水 10 亿m3。该流域属温带湿润大陆性季风气候区，冬季寒冷干燥，寒冷期长，春秋两季干旱多风，日照丰富，夏季炎热多雨，四季分明，各有特色。

2 蒸发量年际分布特征

2.1 年际间蒸发量变化规律

根据太子河流域 4个测站（羊胡子沟站、小市站、汤河水库站、海城站）1960—2006 年 20cm 口径蒸发皿逐月蒸发资料，采用 Excel分析软件计算逐年蒸发量，可以得到太子河流域4个测站多年平均年蒸发量。

得出羊胡子沟站年蒸发量在 700～1200mm（20cm 口径蒸发皿测试结果，下同），年平均蒸发量为 953.3mm,总体呈明显下降趋势。最大蒸发量出现在 1968 年 1204.6mm，最小蒸发量出现在2001 年 745.8mm。就年代分析而言，20 世纪 70 年代较 60 年代年蒸发量呈下降趋势，80 年代较 70年代又略有下降，80 年代到 90 年代蒸发量明显下降，总体趋势年代间蒸发量呈下降趋势。

用同样的方法可得：除了汤河水库站，小市站、海城站蒸发量也总体呈明显下降趋势。

2.2 年蒸发量累积距平

累积距平是一种常用的判断变化趋势的方法，同时通过对累积距平曲线的观察，也可以划分变化的阶段。对于时间序列 x，在某一时刻的累积距平表示为：

式中：x 为时间序列 x 的均值；n 为时间序列 x 的时刻数；xi为第 i时刻的 x 值；St为 t时段内序列 x的累积距平。

根据太子河流域 4 个测站的 20cm 口径蒸发皿逐月蒸发资料，采用累积距平分析逐年蒸发量，可以得到太子河流域4个测站年蒸发量变化趋势。羊胡子沟站（1960-2006 年）年际间蒸发量的变化过程可分为 2 个阶段：1960-1983 年蒸发量呈上升趋势，1984-2006 年年蒸发量呈下降趋势；小市站（1960-2006 年）年蒸发量在 1966 年出现第一个转折点，1966 年以前成上升趋势，1966-1991 年变化趋势 趋于平稳，1991 年以后呈下降趋势；汤河水库站（1960-2006 年）年际间蒸发量的变化过程可分为 2 个阶段：1973-1993 年蒸发量呈上升趋势，1994-2006 年年蒸发量呈下降趋势；海城站（1960-2006 年）年蒸发量在 1970 年出现第一个转折点，1970 年以前成上升趋势，1970-1977 年成下降趋势，1978-1984 年成上升趋势，1984 年以后呈下降趋势，到 1999 年又有所回升。

太子河流域蒸发量年际分布特征为，除汤河水库站蒸发量有逐年上升趋势，其它各站年蒸发量都逐渐下降，分析原因可能与汤河水库的地理位置和周围环境有关。

3 蒸发量年内分布特征

3.1 各测站四季分布特征

羊胡子沟站四季分布特征

分析羊胡子沟站 1960-2006 年春、夏、秋、冬四季蒸发量的变化特征。文中四季划分区间依次为：春季 3-5 月、夏季 6-8 月、秋季 9-11 月、冬季12 月至次年 2 月。得出：多年来羊胡子沟站春、夏蒸发量，要明显大于秋、冬季。夏季蒸发量最大，最高值出现在 1965 年夏季 517.7mm；冬季蒸发量最小平均在 100mm 以下，最小值发生在 1993 年32.2mm。春、夏季蒸发量变化幅度较明显，秋、冬春季蒸发变化平稳。羊胡子沟站四季蒸发量值，由大到小依次为夏季、春季、秋季、冬季。

用同样的方法可得出，多年来小市站、汤河水库站、海城站春、夏蒸发量也明显大于秋、冬季，夏季蒸发量最大。春、夏季蒸发量变化幅度较明显，秋、冬春季蒸发变化平稳。各站四季蒸发量值由大到小依次为夏季、春季、秋季、冬季。

分析得出太子河流域春、夏蒸发量要明显大于秋、冬季。夏季蒸发量最大，并且春、夏季蒸发量变化幅度较明显，秋、冬春季蒸发变化趋于平稳。

3.2 各测站多年平均月蒸发量

羊胡子沟站多年平均蒸发量年内分配如图1所示。

从图 1中可以看出：羊胡子沟站平均月最大蒸发量值出现在 5 月，最小值出现在 1 月，呈单峰形。2-5 月蒸发量的上升速率大于 6-10 月下降速率。

图1 羊胡子沟站平均蒸发量年内分配图

用同样的方法可得出小市站、汤河水库站、海城站，平均月蒸发量特征与羊胡子沟站一致，很明显看出太子河流域各测站月最大蒸发量值均出现在 5 月，最小值出现在 1 月，呈单峰形。各测站的月蒸发量的变化趋势曲线基本相似，2-5 月蒸发量的上升速率大于 6-10 月下降速率。各测站最大蒸发量值分别为 140.3mm （羊胡子沟站）、178.4 mm（小市站）、185.3mm（汤河水库站）、258.2mm（海城站）。

4 蒸发量空间分布

根据太子河流域蒸发资料统计可以得到各站多年平均年蒸发量，结果表明：

多年平均年蒸发量最大的站点为海城站，为1237.90mm，其次为汤河水库站和小市站，年蒸发量分别为 1237.90mm 和 1110.47mm，而多年平均年蒸发量最少的是羊胡子沟站，只有 953.34 mm。整体上看，多年平均年降水量测站的测值都在 950mm 以上。根据各站多年平均蒸发量值可以看出：蒸发量空间区域有差异，年蒸发量分布与地形密切相关。太子河流域的多年平均年蒸发量分布呈西南多，东北少的趋势分布。

5 结语

太子河流域年平均蒸发量在 950～1700mm 之间，蒸发量年际间变化除汤河水库站蒸发量有逐年上升趋势，其它各站年蒸发量都逐渐下降，分析原因可能与汤河水库的地理位置和周围环境有关。年内变化平均月最大蒸发量值出现在 5月，最小值出现在 1 月，呈单峰形，2-5 月蒸发量的上升速率大于 6-10 月下降速率。夏季平均蒸发量要高于春季，冬季蒸发量最少。从整个流域看，东部羊胡子沟站蒸发量低于西部海城，即太子河流域蒸发量由东向西递增，蒸发梯度变化较大。

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2014-03-20