不同覆盖条件下岱海蒸发消减效果模拟试验研究

为了量化不同覆盖措施条件下大型湖泊的蒸发消减效果,结合试验观测和数值模拟技术,采用遗传算法对Penman-Monteith(P-M)公式参数进行修正,模拟不同覆盖试验条件下的蒸发过程,并估算不同覆盖条件下的岱海蒸发消减量。结果表明:修正参数后的P-M公式能有效模拟覆盖试验的蒸发量,误差为-5.1%~12%;PE球相比苯板的蒸发抑制效果更好,8 cm黑色PE球的减蒸效果最好;模拟在2021年7月—2023年10月期间采用8 cm黑色PE球对岱海进行覆盖,预计可减少0.81亿m3蒸发水量损失。该项研究结果的实施可减少湖泊蒸发,对维持干旱半干旱地区的湖泊生态系统可持续性具有重要作用。

大型浅水湖泊与大气之间的动量和水热交换系数——以太湖为例

湖泊水面与大气之间垂直方向的动量、水汽和热量通量与风速、湿度和温度梯度之间存在比例关系,因此在湖泊水-气相互作用研究中,这比例系数(交换系数)是关键因子.在以往的研究中,交换系数通常直接采用水面梯度观测法或海洋大气近地层的参数化方案进行计算.本文采用涡度相关系统和小气候系统仪器在太湖平台上直接观测的通量和气象要素,对上述交换系数(最小均方差原则)进行优化,结果为:动量交换系数CD10N=1.52×10-3、水汽交换系数CE10N=0.82×10-3、热量交换系数CH10N=1.02×10-3,与其他内陆湖泊涡度相关观测数据的推导结果一致.本文的研究结果表明:与海洋参数化方案相比,在相同的风速条件下,湖面的空气动力学粗糙度比海洋高,这可能是由于受到水深的影响;如果采用海洋参数化方案,会导致湖泊年蒸发量的估算值偏大40%.太湖的动量、水汽和热量交换系数可以视为常数,可以不考虑稳定度和风速的影响.这是因为本文中83%的数据为近中性条件.敏感性分析表明:如果考虑稳定度的影响,LE模拟值的平均误差降低了0.5 W/m2,H的平均误差降低了0.4 W/m2,u*的计算值没有变化;如果考虑风速的影响,u*模拟值的平均误差降低了0.004 m/s,LE的平均误差升高了1.3 W/m2,H的模拟结果几乎不受影响.这一结果能为湖气相互作用研究提供参考.

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。

南四湖水面蒸发量分析计算

根据二级湖闸站等四处蒸发站各类型蒸发器（皿）历年逐月水面蒸发观测资料和两处蒸发实验站分析的各类型蒸发器（皿）月蒸发量折算系数，推求出南四湖１９５３年１月至１９９０年１２月逐月及全年水面蒸发量，根据五处水位站历年逐月平均水位观测资料推算出南四湖历年逐月平均和全年平均水面面积，从而求得南四湖历年逐月和全年水面蒸发水量，并对水面蒸发量在时间上的变化特征作了分析。同时根据七处雨量站历年逐月降水资料计算了南四湖区面平均月、年降水量，并分析了水面蒸发量对水资源量的影响。其分析计算成果可供南四湖水平衡研究和水资源评价使用。

博斯腾湖水面蒸发量计算方法比较与验证

本文应用φ_(20)与E_(601)蒸发器观测资料及蒸发系数订正法和修正的彭曼公式法分别求算了博斯腾湖(下称博湖)的水面蒸发量,其结果是:用φ_(20)和E_(601)系数订正法分别为967.8mm/a和964.3mm/a;用彭曼公式法为981.5mm/a。三者结果基本一致,且与最近发表的有关资料和研究结果也很接近。对确定博湖近实际的蒸发量、丰富其计算方法和资料有一定意义,并且获得的结果能互相验证。

南四湖蒸发实验站蒸发器折算系数研究

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。

伊犁河干流区20cm口径小型蒸发器水面蒸发折算系数的分析计算

根据实测资料,采用算术平均法和相关分析法分析计算了伊犁河干流区雅马渡站的20cm口径小型蒸发器与E 601型的水面蒸发折算系数。通过对计算的水面蒸发折算系数的误差分析和检验,表明折算系数的计算精度较高,为有效利用长系列20cm口径小型蒸发器资料提供了科学的依据。

鄱阳湖水面蒸发模型的研究与应用

本文根据都昌蒸发实验站近8年实验资料,建立了鄱阳湖3个单站水面蒸发模型,并应用它们计算了鄱阳湖大水面1962～1990年水面蒸发量,所得模型不仅可用于鄱阳湖地区,还可供江西省其它地区引用。

E-601型蒸发器与Φ20cm蒸发皿观测资料的相关分析

通过对吕庄水库水文站E-601型蒸发器与Φ20cm蒸发皿蒸发量观测资料的相关分析,得出了两种蒸发器(皿)的折算系数,为有效利用E-601型蒸发器与Φ20cm蒸发皿蒸发资料提供了重要依据。