不同蒸發的對比實驗研究

汪瑩瑩

（安徽省水文局淠史杭蒸發試驗站安徽六安237011）

不同蒸發的對比實驗研究

汪瑩瑩

（安徽省水文局淠史杭蒸發試驗站安徽六安237011）

本文根據對比試驗觀測資料，對比分析了葛葛依土壤蒸發與E601-B水面蒸發變化規律。文中還分析了兩種蒸發量與氣象要素的相關關系。

葛葛依土壤蒸發；水面蒸發；相關分析

蒸發是水循環過程的重要環節，是水量平衡的基本要素之一。我國年降雨的56%消耗于蒸發，因此，對蒸發的觀測研究不僅對水文科學具有重要意義，同時對水資源評價、利用以及人類活動對環境的評價，都具有重要的理論和實踐意義。

1 實驗情況

對比試驗在安徽省六安市望城崗水文實驗站進行，觀測場地面高程85m，設有氣溫、風力、濕度、日照、葛葛依-500-50土壤蒸發（以下簡稱土壤蒸發）、E601-B型水面蒸發、水力式土壤蒸發等觀測項目。

望城崗站多年平均氣溫15.9℃，多年平均相對濕度76%，多年平均2.0級。多年平均日照時數1885.2h。多年平均降水量1114.1mm，屬北亞熱帶氣候。

葛葛依-500-50型土壤蒸發器（以下簡稱土壤蒸發）是通過稱量一定容積自然狀態土體，在一定時間間隔內（所選的測定時段為5天）的重量變化來確定該時段土壤蒸發量的儀器。E601-B型水面蒸發（以下簡稱水面蒸發）為60cm口徑玻璃鋼材質的水面蒸發器，每日8時觀測。

本次分析，主要是根據對比實驗數據通過相對分析，來揭示土壤蒸發與水面蒸發的相關關系，探求蒸發與氣象要素的規律特性。

圖1 蒸發資料點繪相關曲線

從兩變量相關分析看，Ew蒸發資料偏大，顯示兩種儀器結構、載體、觀測精度不同存在相關性。從圖上看：點群分布呈一帶狀，通過相關計算建立了方程如表1。

表1 相關方程式和累計頻率誤差統計

2 影響蒸發因素的分析

水面蒸發強度完全受控于當時當地的氣象條件,如溫度、風、濕度等；土壤蒸發強度除了受氣象因素影響外,主要取決于表層（0cm～20cm）土壤的含水量的狀況。但多數條件下以供水條件起主要控制作用，情況顯然較水面蒸發復雜的多。隨著土壤濕度的增大，土壤蒸發可分為三個明顯不同階段：第一階段土壤水分達到或高于田間最大持水量，此間土壤蒸發近似或等于水面蒸發稱為蒸發能力，第二階段為毛管上移，期間土壤蒸發的大小不僅受氣象因素影響，而且與毛管上移速度有關。第三階段為毛管水破裂階段，蒸發速率受水汽擴散速度階段，這三個階段的土壤水分運移與土壤水分大小有關。

3 相關分析

3.1 采用資料

對比試驗在安徽省六安市望城崗水文實驗站進行，選取2012年至2014年的觀測數據進行對比分析。為方便起見，我們以“ES”表示土壤蒸發量，“EW”表示水面蒸發量。

3.2 計算模型的建立

根據多年平均旬值ES、Ew蒸發資料點繪相關曲線，如圖1。

從以上分析成果看：1號方程相關系數γ=0.834累計頻率誤碼差小于10%的有36%，20%的有61%，30%的有72%，50%的有97%，經還原計算此對比精度較高。

4號方程，即ES、EW、t三因素復相關，計算結果：ES、EW相關系數γ=0.834，ES、t相關系數γ=0.866，EW、t相關系數γ=0.91，ES、EW、t三因素相關系數γ=0.873；7號方程，即ES、EW、d三因素復相關，計算結果：ES、EW相關系數γ=0.834，ES、d相關系數γ=0.739，EW、d相關系數γ=0.962，ES、EW、t三因素相關系數γ=0.867。說明這些因素都存在較好的相關性。另外又對各相關因素做汛期非汛期的相關分析，得出汛期累計頻率誤差要好于全年和非汛期。

4 結語

水面蒸發和土壤蒸發原本就是兩個不同屬性的蒸發，通過回歸方程探究土壤蒸發與水面蒸發的相關關系。ES與EW年平均旬蒸發量相關系數γ=0.834，雖點群不夠集中，但經還原計算與實測值相對誤差大多在30%以內，保證資料精度。

ES、EW、t三因素相關系數γ=0.873，經還原計算相對大多誤差在30%內，從汛期、非汛期分析來看，相關關系要好于全年的。ES、EW、d三因素相關系數γ=0.867，經還原計算相對大多誤差在50%內，從汛期、非汛期分析來看，汛期的相關關系較好，非汛期和全年的相關關系較差，本次分析采用直線、復相關2個方程式，均可用于解決土壤蒸發和水面蒸發觀測資料的插補、移用和延長。

[1]王樹萱.關于水面蒸發規律的研究[J].安徽水利科技，1985，（4）：20-22.

[2]吳傳余,蔡正中,王樹萱.皖西丘陵區土壤蒸發規律研究.安徽水利科技,2001增刊.

[3]吳傳余，汪瑩瑩，劉洋.皖西地區水面蒸發量變化趨勢及其影響因素分析[A].安徽水利水電職業技術學院學報,2012,12(4):10-12.

[4]曹之樺,編著.水文統計學.水利水電出版社,1985.