新滩口水文站蒸发观测值成负值原因分析及应对措施
2019-04-04
(荆州市水文水资源勘测局 湖北 荆州 434000)
新滩口水文站多年来使用E-601型蒸发器,该仪器安装在地面上,容器面积比小型蒸发器大,蒸发器器口面积3000CM2,场地按规范要求建设,等同当地的自然环境。观测值理论上接近真实情况。新滩口站蒸发值在长期观测中发现有时会产生负值,根据:蒸发量=原量+降水-余量,蒸发量产生负值的原因只能是余量和降水。下面对该负值现象进行技术分析。
一、从新滩口蒸发多年资料分析,蒸发负值多发生在阴雨天、大雾天、大雨天,出现负值的客观原因主要在以下几方面:
1.观测时间不同步
实际观测中,蒸发器的当日余量与降水量不在同一时刻观测,如果观测时间段正下雨,先观测雨量,再观测蒸发余量,蒸发量计算结果会出现较大误差,根据公式:蒸发量=原量+降水-余量,如在间隔时间内降水量会导致余量增加,蒸发值就会减小,蒸发值可能减小到负值。
2.大雨天雨水溅入多于溅出量
E-601型蒸发器外围有一护水圈,其作用为防止降水时雨滴外溅导致蒸发观测值不准确。由于在靠近蒸发器壁围相同距离内,外圈的面积比内圈面积大,这样导致溅入的水量比溅出的多,如果降水强度大或护圈的水位比蒸发器内水位高,溅入水量会明显大于溅出量,那么观测到的余量会增加,根据公式:蒸发量=原量+降水-余量,如余量增加,蒸发值就会减小,蒸发值可能减小到负值。
3.湿度大导致水汽凝结
在湿度大、水汽充足或者是大雾天气,空气水汽接近饱和时,蒸发器中水温与大气温度有一定差异时,会导致近地面水汽凝结并溶入到蒸发器中,根据公式:蒸发量=原量+降水-余量,如余量增加,蒸发值就会减小,蒸发值可能减小到负值。从本站历史观察统计记录中得出阴雨雾大天气时,凝结的水汽会导致余量增加0.2mm。
4.观测误差
E-601型蒸发器余量使用针观测,受风力、野外灰尘、树籽、树叶、小昆虫、不同观测员等因素影响,本身蒸发量很小时,如不谨慎就会出现负值。
二、根据以上原因分析,采取如下措施减少误。
1.加强仪器维护保养
要加强蒸发器内树叶、树籽、小青蛙等杂物清和清洁测针座。特别是大风天气,树叶、树籽等容易漂入蒸发器内。测针座内长期不清洁也会导致测量误差增加。
2.水圈内水位尽量与蒸发器内水位持平。
为保证蒸发器内溅入溅出水量相同,水圈内水位就尽量与蒸发器内水位一样高度。
3.适当天气条件下可以给蒸发器加盖
全天为浓雾,无降水,相对湿度达90%以上,蒸发很小,低于0.3mm时,可以考虑给蒸发器加盖。
三、结论
造成蒸发量测定值为负值的原因是多方面的,有人为因素,有客观因素,还有没有考虑到的因素。蒸发量为负值一般在阴雨持续天气的机会较多。实际观测中只有严格遵守操作规程,加强仪器维护保养,观测资料的准确性、真实性才会提高,进一步减小测定误差。