Models for calculating phreatic water evaporation on bare and Tamarix-vegetated lands

地下水是在干旱区域的自然植被的水消费的主要来源。由井的蒸发学习自然植被的生态的水需求是一条有效途径。为了学习生态的水， Tarim 河盆要求，基于以 Aksu 水平衡的赤裸的陆地上的井的蒸发的观察数据从 1989～1996 的试验性的车站由分析井的蒸发的关系，井的表面的深度和水的蒸发，拿限制井的蒸发的率作为控制条件，并且基于在水的井的蒸发和蒸发之间的关系是非线性的客观法律，我们建立当 pheratic 水平衰落就被土壤水分蒸发蒸腾损失总量从 2003 ～ 2004 在生长 Tamarix 的土地上引起时，根据井的表面和土壤潮湿的深度的数据，我们计算井的蒸发的数量并且在生长 Tamarix 的土地上为精明的井的蒸发建立模型。赤裸的土地和生长 Tamarix 的土地上的井的蒸发能被一个 Tamarix 植被变换系数互相转变。测试结果证明模型的计算精确性高，模型对 Tarim 河盆合适。

潜水埋深为零时塔里木盆地不同土质潜水蒸发与水面蒸发关系分析

根据渭干河灌区潜水蒸发试验站和阿克苏水平衡试验站的实际监测资料,分析了E601型蒸发器与E20蒸发皿观测的水面蒸发的关系、不同土质潜水埋深为零时潜水蒸发与水面蒸发的关系,提出了潜水蒸发能力系数的概念,并分析了其与土壤机械组成的关系.结果表明:塔里木盆地非冻结期E601型蒸发器与E20蒸发皿观测的水面蒸发的折算系数变化在0.65～0.78之间;除细砂土外,E601蒸发器观测的水面蒸发强度不能代替潜水埋深为零时的潜水蒸发强度;不同质地土壤的粉粘粒(d<0.02 mm)含量百分数与潜水蒸发能力系数呈指数相关关系.

干旱区高盐度潜水蒸发溶解性总固体折算系数分析

为分析干旱区高盐度潜水蒸发与淡潜水蒸发间的关系,提出了干旱区潜水蒸发溶解性总固体(TDS)折算系数(KM)。2012年4月1日—2014年3月31日在新疆昌吉地下水均衡试验站开展了不同TDS(30和100 g/L)、不同包气带岩性(细砂和粉质黏土)和不同潜水水位埋深(0.5、1.0、2.0、3.0 m)的蒸渗仪潜水蒸发试验,利用实测的高盐度潜水蒸发数据计算不同条件下的KM。对潜水蒸发系数和KM进行分析,初步得出了以下结论:高TDS潜水蒸发系数冻结期大于非冻结期,在其他条件一定的情况下,潜水TDS越高,潜水蒸发系数越小;非冻结期高盐度潜水蒸发量小于淡潜水蒸发量,且随着观测时间的延续高盐度潜水蒸发量有减少趋势;冻结期高盐度潜水蒸发量大于淡潜水蒸发量,潜水埋深越大,两者的差值越大,且随着观测时间延续,高盐度潜水蒸发量与淡潜水蒸发量间的差值有变大的趋势;在其他条件一定的情况下,潜水TDS为100 g/L的全年潜水蒸发量小于潜水TDS为30 g/L的全年潜水蒸发量。

塔里木河流域水面蒸发折算系数分析

根据阿克苏上游水库1982-1987年,塔门镇2000-2002年同步观测的20 m2水面蒸发池和直径20 cm小型蒸发器水面蒸发资料,估算了直径20 cm小型蒸发器对20 m2水面蒸发池的水面蒸发折算系数,分析了其变化特征,并与北疆哈地坡及我国新蒙区年水面蒸发折算系数进行了对比.结果表明,塔里木盆地冻结期(4～10月)的水面蒸发虽然微弱,但不能忽略,水面蒸发折算系数在非冻结期逐月增大,年际变化较小,但呈现逐年下降的趋势.该结果可供塔里木河流域水量平衡研究、水资源评价、生态需水计算时参考.

小型蒸发器的水面蒸发量折算系数

利用1957—2001年全国472个测站小型蒸发器的实测资料及水面蒸发量的理论计算值,对比分析了两者折算系数的分布规律及45 a来的年际变化,同时利用各气象要素建立了回归模型。结果表明,年平均折算系数的全国平均值在0.622左右波动,变幅较小。年平均折算系数较大的地区集中在新疆天山以北、陕西南部和105°E以东的长江流域;内蒙瀚海盆地和横断山脉北部较小。45 a来,286站的年平均折算系数发生了变化,其中96%站点的变化率在±0.04/(10 a)之间。

干旱地区高盐度水面蒸发试验研究

通过新疆昌吉地下水均衡试验场中的不同矿化度EФ20蒸发器水面蒸发试验研究,得出高盐度水面蒸发的一般规律。通过数据对比分析,表明在外部环境条件相同时,高盐度水面蒸发量与矿化度之间呈显著负相关关系,即矿化度越高,水面蒸发越微弱,反之则蒸发越强烈,这主要是由于水体中的盐分子对水分子的吸引力作用造成的。根据实测数据拟合出水面蒸发量与矿化度之间的函数关系,并计算出高盐度水面蒸发折算系数。

我国水面蒸发研究与进展

水面蒸发量不仅反映当地的蒸发能力,而且反映水体的蒸发损失。水面蒸发的分析与计算对水资源和农业问题的研究意义重大。本文对水面蒸发的国内外现状、蒸发模型、折算系数及蒸发的计算方法的研究与进展进行了综述,并对水面蒸发的计算方法的优缺点进行对比分析,最后就新技术的应用及水面蒸发存在问题进行了展望与总结。

干旱区水面蒸发特性及消减技术研究

根据现代节水灌溉兵团重点试验站Φ20 cm蒸发器、E601型蒸发器和20 m2蒸发池的蒸发实测资料分析了各蒸发器间的蒸发特性及其折算系数的年内变化规律,得到了水面蒸发折算系数在非冰期呈逐月增大趋势。同时对各蒸发器蒸发量进行相关性分析,得出20 m2-E601蒸发量相关系数为0.996,20 m2-Φ20 cm蒸发量的相关系数为0.978,两者相关性均显著。该结果可供玛纳斯河流域水量平衡研究、水资源评价和生态需水计算时参考。同时鉴于我国西北干旱地区降水量少、蒸发量大,试验采取在水面覆盖聚苯乙烯泡沫塑料板的方法以便减少水面蒸发。研究表明:5-11月份水面平均蒸发消减率可达51.25%。这为干旱区水资源高效利用提供了理论依据。

水面蒸发研究进展与展望

水面蒸发是大气水文循环的重要环节,是水资源学科研究的重要内容之一。首先对水面蒸发观测仪器、蒸发折算系数、蒸发量变化趋势以及水面蒸发模型的研究进展进行了综述,并对我国水面蒸发通用公式的特点及我国水面蒸发模型存在的问题进行了阐述。最后就“3S”技术、稳定同位素技术在水面蒸发研究中的应用进行展望。

潜水蒸发系数的观测实验与分析计算

利用 1991～ 2 0 0 0年的观测实验系列资料 ,对潜水蒸发系数进行了分析计算 ,得出了冰期、月、年等三个计算时段不同岩性的潜水蒸发系数 ,并进行了变化特征和合理性分析 ,对三水转化机理、农田灌溉排水。

朱庄水库水面蒸发量损失量及变化特征分析

根据河北省衡水试验站20m2蒸发池与E601型蒸发器同步观测结果,计算出的两种仪器的折算系数,结合朱庄水库E601型蒸发器和水库观测资料,计算出水库水面蒸发量。采用朱庄水库2000年-2010年蒸发量和水库要素资料,计算出朱庄水库多年平均蒸发量为794.38万m3,单位面积蒸发量85.60万m3/km2。朱庄水库年内最大月平均蒸发量出现在5月份,为106.30万m3;最小月平均蒸发量出现在1月份,为12.96万m3。年内变化极值比为8.20,极值差为93.34万m3。

新疆内陆干旱区蒸发的计算和分析

概述了新疆内陆干旱区蒸发的测定和实验研究以及水面蒸发、陆面蒸发和潜水蒸发的计算方法,并对新疆自然地理条件下的蒸发特性作了分析.

河北省平原区20m^2水面蒸发池与不同型号蒸发器折算系数分析

世界气象组织仪器和观测方法委员会提出以20m2水面蒸发池作为水面蒸发量的临时国际标准。根据衡水实验站多年水面蒸发量观测资料,建立了20m2水面蒸发池与E-601型蒸发器和20cm口径蒸发皿观测值的相关关系,并计算出各月的折算系数,并对折算系数变化特征进行分析。在工程设计计算中,可利用其他型号蒸发器(皿)长期观测资料,换算成20m2水面蒸发池的蒸发量,使水面蒸发资料更接近于天然水体的蒸发量,为水资源评价、水量平衡计算提供科学依据。

20m^2蒸发池水面蒸发研究

水面蒸发是水循环过程中的一个重要环节,在水资源评价、水文模型确定、水利水电工程中都需要精确的水面蒸发资料。世界气象组织推荐的标准蒸发池为20m2蒸发池[1]。根据衡水水文实验站1985年-2008年20m2蒸发池水面蒸发资料,分析了蒸发量年内年际变化特征,年蒸发量呈减少趋势;探求与E-601型蒸发器折算系数的变化特征及昼夜折算系数的差别;建立了水面蒸发量与气象因子的经验公式,相关性很好。

短时段水面蒸发量计算方法的选择

分别采用折算系数法、彭曼公式法、道尔顿公式法计算都昌蒸发站旬与日短时段水面蒸发量，比较表明，用道尔顿公式法计算短时段水面蒸发量的误差最小，彭曼公式次之，折算系数法的误差最大，不宜用作短时段水面蒸发量的计算。

旱区植被生态需水量间接法计算参数的研究

植被生态需水问题是水资源优化配置和生态环境研究的热点,间接计算法是量化干旱地区天然植被生态需水量的主要方法。为了使计算结果更加准确,结合0. 618法与去极值法对间接法计算公式中潜水蒸发量E的计算做出改进,建立植被系数K的二阶Gaussian模型,最后运用灰色模型GM(1,1)对植被面积S的发展趋势进行预测。结果表明:优化所得潜水蒸发量——埋深曲线对实测数据拟合度更好,植被系数取值更加精确,以甘肃省民勤县为例,计算出该地2015年各类植被面积与资料记载差异较小,所得生态需水量结果与FOA推荐使用的Penman-Monteith模型相比无显著差异。在此基础上预测出2020年民勤县天然植被生态需水总量为4060. 8×10~4m^3,其中天然林地生态需水量预测为3100. 1×10~4m^3,天然草地生态需水量为960. 7×10~4m^3。研究使间接计算法对植被生态需水量的量化更加准确,为干旱地区水资源的分配及生态恢复政策的制定奠定了一定的研究基础。

河北省水面蒸发特性分析

利用河北省46个水面蒸发站1951年(或建站)-2010年60年的蒸发资料,按不同器皿逐月点绘了折算系数分区图,将全省划分为6个分区,分析了20cm口径蒸发皿与E601型蒸发器水面蒸发折算系数。把不同类型的蒸发器资料均换算成E601型蒸发器资料,从地区分布、时程分配等方面阐述了全省水面蒸发量的特点;蒸发量呈南部大于北部,平原大于山区的地区分布特征;年蒸发量呈下降趋势,年际变化较为明显,20世纪60年代蒸发量最大,减少的变异年份出现在1983年。

车尔臣河流域水面蒸发折算系数分析

根据车尔臣河流域且末水文站1991—2004年间,20cm口径小型蒸发器与E601型蒸发器同期观测资料,估算了20cm小型蒸发器对E601型蒸发器的蒸发折算系数,分析了其变化特征,并将其与库尔勒市及我国新蒙区年水面蒸发折算系数进行了对比。结果表明,车尔臣河流域冻结期(10月—次年3月)的水面蒸发虽然微弱,但不能忽略,水面蒸发折算系数在非冻结期呈先增后减趋势,年际变化较小。该结果可供车尔臣河流域水量平衡研究、水资源评价、生态需水计算时参考。

冻融作用下土壤不均匀系数对潜水与土壤水转化的影响

为了揭示冻融过程中土壤不均匀系数对潜水与土壤水转化的影响,在室内进行了-10、-20和-25℃依次降温恒温冻结62 d和自然消融10 d的冻融试验,研究了不均匀系数(Cu)为2.00(土柱A)、3.70(土柱B)、6.36(土柱C)、16.18(土柱D)和20.67(土柱E)的5个土柱在0.5 m地下水位埋深下的土壤温度、潜水蒸发量及潜水回补量变化特征。结果表明:在冻融过程中,土壤颗粒的不均匀系数越大,土壤剖面温度变化幅度越大。随着土壤深度的增加,土柱A和土柱E冻结结束时的温度差减小,不均匀系数对土壤剖面温度的影响减小。冻结0~3 d时,土柱A、B、C、D和E的潜水蒸发速率分别为0.11、0.15、0.23、0.27和0.39 mm/d,潜水蒸发速率相对较小,但不均匀系数越大,潜水蒸发速率越大;冻结结束(第62 d)时土柱A、B、C、D和E的累积潜水蒸发量分别为15.17、21.46、28.23、34.96和38.65 mm,累积潜水蒸发量与土壤不均匀系数较好的符合对数函数的关系,潜水与土壤水的转化量随土壤颗粒不均匀系数增大而增加。

衡水湖水位影响因子机理分析与预测预警研究

衡水湖地处华北最为缺水的地区,是华北平原典型的淡水湖湿地之一,为能持续发挥湿地应用的功能,基于衡水湖漂浮蒸发场观测数据和实验站等相关系列资料,采用线性回归分析法、Man-Kendall趋势检验法和突变检验法等多种分析方法,研究影响衡水湖水位变化的相关因子;根据水量平衡原理,建立了衡水湖现状条件下水位动态预测模型,并进行水位预测预警。结果表明:①建立了衡水湖月均水位与渗漏量的经验公式,计算出衡水湖多年平均年渗漏量为1109.8万m^3,多年平均单位面积渗漏量为37.5万m^3/(km^2·a);②确定了漂浮E601型蒸发器与20m^2蒸发器蒸发量折算系数年均为1.10,得出衡水湖多年平均蒸发量为2895万m^3;③建立了水位动态预测模型,预报精度达到甲级要求,对2020年不同水平年水位以月为单位进行了预测,得出各水平年水位均低于蓝色预警水位19.50m;同时预测了丰平枯水平年要达到蓝色预警水位,分别需引进水量232.3万,1049.3万,1544.4万m^3,为生态保护和水量调度提供数据参考。