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1、第卷 第期 年月湖泊科学,南四湖蒸发实验站蒸发器折算系数研究杜 占 德周辑泽山东 省水文总站,济南提要根据山东省南四湖蒸发实验站历年 实测资料,分析了大型蒸发池与各型号蒸发器水面蒸发 量的折算系数及其 变化规律,并对影响蒸发量折算系数的蒸发 器安装方式、结构及制作材料等进行了研究 和探讨。在此基础上,综合出了适合本地区的各型号蒸发器的蒸发量折算系数,可在水 资源分析评价和 工程水文计算设计中应用。关键词南四湖水面蒸发蒸发折算系数目前,虽有许多公式可以计算出水面蒸发量,但是这些公式 中的参数难以确定,普遍 应用受到限制,所以利用各型号蒸 发器观测水面蒸发量仍然是取得蒸发资料的重要手段。在我国水文
2、气象观测 中,这种方法的应用较 为普遍,而且观测年 代较长,但 由于所使用的蒸发器型号不 同,受 蒸 发器安装方式、结构及制作材料等因素的影响,因而在同一地点 由不同型号蒸发器观测得到的蒸 发量不同,而且与天然水体实际的蒸 发量也有差异。又因为蒸 发器的折算系数是水文计算中的重要参数之一,在水资源分析与评价中已被广泛应用,所以,研究 各型号蒸发器蒸发量 的折算 系翻是十分必要的。南四湖蒸 发实验 站 位于山东 省微山县南四湖二级坝 东段北侧,、,能较好地代表南四湖的蒸 发环境。实验站筹建于年,年建成投入使用。实验站设有口径面积、和,大型蒸 发池套,设有标准化金属一一一、器口与地面平 行金属一一
3、一、标准 化玻璃钢一一一、标准 化一一、埋土一半一议一、套筒一,一、暴露 地面一一、美国级 皿、小套盆及今蒸发器各一套。为探讨蒸 发与水文气象因子之间的关系,同时开展了辅助项目的观测,分别有气温、水温、地 温、不同高度风速、气压、湿度、日照和降水等项 目。大型蒸发池与各型号蒸发器折算系数分析折算系数的计算以蒸 发池作为标准 大型蒸 发池,与各型号蒸发器水面蒸 发量折算系数 用下式计算式中,为折算系数。为大型蒸发池蒸发量器为各型号蒸发器蒸发量。收稿日期一一接受日期一一。作者简介 杜占德,男,年生,工程师,年华东水利学院毕业,主要从事水文水资源研究工作。湖了 臼科学卷由式计算得 各型号蒸发器多年平
4、均月折算系数 表。表,蒸发池与各蒸发器多年平均月折算系数哭蒸发器型号一月平均值年内变幅,乃卜门 了口暇口匕且几工办门曰自门任六己巧目门,吕六乃一吸丹一门山,上套筒一一孟埋上一半。美国级皿伞暴露地面一一一之蒸发池蒸发池蒸发池小,利用本次 分析的 各型号蒸发器多年平均月折算 系数成果,分别计算历年逐 月蒸发池蒸发量与实测值比较进 行误差分析。从计算结果看,采用 多年平均月折算系数算得的蒸发量精度较 高。计 算值与 实测值相比,以一一误差最 小,丛士的误差点据合 格率 为以中一蒸发皿误差最大,三士的误差点据 合格率 为,其 他蒸发器三士的误差点据合格率都在炜以上表。表多年平均月折算系数验 算池 蒸发
5、量误差、一,一, ,一一一点据合格率相对误 差 蒸发 器 型号验 算月数 二上疚三士乡三士最 大最小平均卜美国级皿中中一少了石门八几任折算系数 的年内变化从表可以看 出,无论哪一型号蒸发器,其折算 系数都具有明显的变化规律。且各型号蒸发器折算系数 的变化趋势基本相同,一般在一月出现最小值,以后逐渐增大,在月出现最大值。这是因为一月正值升温期或高温期,在这一时期,小型蒸发器相对于大型蒸发池升温快,易于 蒸 发。相反,月一次年月,处在降温期或低温期,小型蒸发器比大期杜占德等南四湖蒸发实验站蒸发器折算系数研究型蒸 发池降温快,蒸发量偏 小。这也是折算系数一月偏大,月一次年月偏小的原因之一。从各型号蒸
6、发器 多年平均月折算系数年内差值看出,差别较大的是几个直接暴露地面的蒸 发器,如小套 盆蒸 发器折算系数最大月与最 小 月相差,美国级皿最 大月与最小月相差。,暴露地面一。蒸发器最大月与最 小月相差,一最大月与最小月相差。差别较小的是几个蒸发池。折算系数的年际变化同时段折算系数年际 间虽有变化,但幅度不大,这说明折算 系数在同一地点年际间比较稳定。据统计各型号 蒸 发器年折算系数年际 间变化幅度最大 的为暴露地面一。蒸 发器,年变幅 为,最 小的为。一蒸发器,年变幅为。不同典型年折算系数分析南四湖蒸 发站一年 实验期 间,以年降水最 丰,累计降水量,一年 降水 最枯,一月累计 降 水 仅,一年
7、一月平均降水 量 为,与年比较接近。根据上面的分析,选择年为丰水年,年 为枯水年,年为平水年。以一一蒸 发器为例,丰年、平年、枯年水年的一月蒸 发量分别为、和。蒸发量丰水年比平水年相对偏小。,枯水年比平水年相 对 偏大。而这个典型年的年折算系数相对偏差为 丰水年与平水年相等,枯水年比平水年偏大。从上述 可知,不同典型年对折算系数的影响不大。这是由于同一典型年各种气象因子在相 同时段 上对大型蒸发池与小型蒸 发器的综合影响程度是一致的,虽 然同种 蒸 发器不 同典型年 蒸 发量有比较大的差异,但是对折算系数的影响不大,因此,不 同典型年可以采用同一折 算系数。蒸发器安装方式、结构及制作材料对折算
8、系数的影响蒸发器安装方式对折算系数的影响在同一气象条件下,蒸 发器型号相同或相近,由于安装方式不同,它们之 间的折 算系数也是 有差异的。造成这种差异的原因,是 由于不同的安装方式改变了蒸发器的边 界条件,故在相 同气象 条件下蒸 发器蒸发速率也不一样。埋入土 中的蒸发器受风的影响小,因贴近地面的风受地面摩阻速度 小,暴露地面的蒸发器受风的影响大,易于蒸发。使暴露地面的蒸 发器比埋入土中蒸发器蒸发量偏大,而折算系数偏小。一暴露地面比埋入土中折算 系数,一般 多年平均 偏小。对套筒蒸 发器也有 类似的规律,由于套筒蒸发器受内外筒 间的水体的隔离,降低了热 传导能 力,减少了两者的偏离程度,一般多
9、年平均偏小。蒸发器结构对折算系数的影响在 同一气 象条件 下,不 同结构蒸发器折算系数虽有不同,但是差别不大。标准、一。蒸发器比带套筒一蒸发器折算系数平均偏大。蒸发器制作材料对折算系数的影响在同一气象条件下,蒸发器的制作材料不同,其 他条件相 同,折算系数也是不同的。根据南四湖蒸发实验站金 属气玻璃钢一蒸发器对比实验结果,由于受材料属性和热传导性能的影响,改变了水体内部 的温度。一般当蒸发器向土壤输热时,金属壁易于传热,使水温比湖泊科学卷玻璃钢蒸发器 内的水温偏 低 反之,则偏高。月平均值折算系数基本相符。两种蒸发器的月折算系数可相 差一。不同站点折算系数对比分析通过 南四湖蒸 发 实验站 与
10、禹城蒸发实验站 实验资料对比分析 可以看出,相同蒸发器折算系数在不同地点相 同时段上虽 然有变化,但是变化幅度不大,即折算系数在不同地点是相对稳定的,从一月多年平均折算系数来看,一般南四湖站比禹城站偏大,其最大偏差为,最小偏差 为。因此认 为在 同一气候区不 同地点,若气象条件差别不大,折 算系数的变化也不大,可以直接移用。结语通过以上分析,得出如下结论无论哪种型号蒸 发器,其折算系数年 内具有明显的变化规律,即最小值出现在月,以后逐渐增大,在一月出现最大值。折算系数年际变化较小,比较稳定。在不同典型年,尽管 大型蒸发池与小型蒸发器蒸发量差别较大,但是对两者比值影响不大,即不同典型年的折算 系
11、数是相近的。在相 同气 象 条 件 下,由于蒸发器的安装方式、结构及制作 材料不同,造成了折算 系数的不同,且仪器 间差别较大。同型号蒸发器暴露地面与埋入土中折算系数平均偏小一。不同结 构 蒸 发器折算 系数虽有不同,但是差别不大。蒸 发器的制作材料不同,其他条件相同,折算 系数 也是不同的,在大多数月份玻璃钢蒸发器的折 算系数大于金属蒸发器的折算 系数。一月平均则基 本相同。在同一气候区或气象条件差别不大的不同地点,同型号蒸发器的折算系数在相同时段 内虽有差异,但相对稳定,差别不大,在做估算时,折 算系数可以直接移用。参考文献洪豁琏 水而蒸发实验研究见农蒸发研究 北京气象出版社卜积强”国北 方地区若干蒸发 实验研究北京 科学出版社陈无珠水而蒸发 十 算方法 的 初 步 研 究 及训蒸发 器安装方式 和 大雨溅 水对蒸发 影响的探讨见水文测验学术讨仑论文选集 贵阳贵州人民出 版社,裴步祥 蒸发与蒸散的 测定计算北京气象出版社期杜 占德等南四湖蒸发实验站蒸发器折算系数研究礴一心例矛月夕己耐理碑“八应了,方,一,一凶,一,
