不同蒸发的对比实验研究

汪莹莹

（安徽省水文局淠史杭蒸发试验站安徽六安237011）

不同蒸发的对比实验研究

汪莹莹

（安徽省水文局淠史杭蒸发试验站安徽六安237011）

本文根据对比试验观测资料，对比分析了葛葛依土壤蒸发与E601-B水面蒸发变化规律。文中还分析了两种蒸发量与气象要素的相关关系。

葛葛依土壤蒸发；水面蒸发；相关分析

蒸发是水循环过程的重要环节，是水量平衡的基本要素之一。我国年降雨的56%消耗于蒸发，因此，对蒸发的观测研究不仅对水文科学具有重要意义，同时对水资源评价、利用以及人类活动对环境的评价，都具有重要的理论和实践意义。

1 实验情况

对比试验在安徽省六安市望城岗水文实验站进行，观测场地面高程85m，设有气温、风力、湿度、日照、葛葛依-500-50土壤蒸发（以下简称土壤蒸发）、E601-B型水面蒸发、水力式土壤蒸发等观测项目。

望城岗站多年平均气温15.9℃，多年平均相对湿度76%，多年平均2.0级。多年平均日照时数1885.2h。多年平均降水量1114.1mm，属北亚热带气候。

葛葛依-500-50型土壤蒸发器（以下简称土壤蒸发）是通过称量一定容积自然状态土体，在一定时间间隔内（所选的测定时段为5天）的重量变化来确定该时段土壤蒸发量的仪器。E601-B型水面蒸发（以下简称水面蒸发）为60cm口径玻璃钢材质的水面蒸发器，每日8时观测。

本次分析，主要是根据对比实验数据通过相对分析，来揭示土壤蒸发与水面蒸发的相关关系，探求蒸发与气象要素的规律特性。

图1 蒸发资料点绘相关曲线

从两变量相关分析看，Ew蒸发资料偏大，显示两种仪器结构、载体、观测精度不同存在相关性。从图上看：点群分布呈一带状，通过相关计算建立了方程如表1。

表1 相关方程式和累计频率误差统计

2 影响蒸发因素的分析

水面蒸发强度完全受控于当时当地的气象条件,如温度、风、湿度等；土壤蒸发强度除了受气象因素影响外,主要取决于表层（0cm～20cm）土壤的含水量的状况。但多数条件下以供水条件起主要控制作用，情况显然较水面蒸发复杂的多。随着土壤湿度的增大，土壤蒸发可分为三个明显不同阶段：第一阶段土壤水分达到或高于田间最大持水量，此间土壤蒸发近似或等于水面蒸发称为蒸发能力，第二阶段为毛管上移，期间土壤蒸发的大小不仅受气象因素影响，而且与毛管上移速度有关。第三阶段为毛管水破裂阶段，蒸发速率受水汽扩散速度阶段，这三个阶段的土壤水分运移与土壤水分大小有关。

3 相关分析

3.1 采用资料

对比试验在安徽省六安市望城岗水文实验站进行，选取2012年至2014年的观测数据进行对比分析。为方便起见，我们以“ES”表示土壤蒸发量，“EW”表示水面蒸发量。

3.2 计算模型的建立

根据多年平均旬值ES、Ew蒸发资料点绘相关曲线，如图1。

从以上分析成果看：1号方程相关系数γ=0.834累计频率误码差小于10%的有36%，20%的有61%，30%的有72%，50%的有97%，经还原计算此对比精度较高。

4号方程，即ES、EW、t三因素复相关，计算结果：ES、EW相关系数γ=0.834，ES、t相关系数γ=0.866，EW、t相关系数γ=0.91，ES、EW、t三因素相关系数γ=0.873；7号方程，即ES、EW、d三因素复相关，计算结果：ES、EW相关系数γ=0.834，ES、d相关系数γ=0.739，EW、d相关系数γ=0.962，ES、EW、t三因素相关系数γ=0.867。说明这些因素都存在较好的相关性。另外又对各相关因素做汛期非汛期的相关分析，得出汛期累计频率误差要好于全年和非汛期。

4 结语

水面蒸发和土壤蒸发原本就是两个不同属性的蒸发，通过回归方程探究土壤蒸发与水面蒸发的相关关系。ES与EW年平均旬蒸发量相关系数γ=0.834，虽点群不够集中，但经还原计算与实测值相对误差大多在30%以内，保证资料精度。

ES、EW、t三因素相关系数γ=0.873，经还原计算相对大多误差在30%内，从汛期、非汛期分析来看，相关关系要好于全年的。ES、EW、d三因素相关系数γ=0.867，经还原计算相对大多误差在50%内，从汛期、非汛期分析来看，汛期的相关关系较好，非汛期和全年的相关关系较差，本次分析采用直线、复相关2个方程式，均可用于解决土壤蒸发和水面蒸发观测资料的插补、移用和延长。

[1]王树萱.关于水面蒸发规律的研究[J].安徽水利科技，1985，（4）：20-22.

[2]吴传余,蔡正中,王树萱.皖西丘陵区土壤蒸发规律研究.安徽水利科技,2001增刊.

[3]吴传余，汪莹莹，刘洋.皖西地区水面蒸发量变化趋势及其影响因素分析[A].安徽水利水电职业技术学院学报,2012,12(4):10-12.

[4]曹之桦,编著.水文统计学.水利水电出版社,1985.