水文學(xué)原理-第六章

1、水 文 學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院o內(nèi) 容： 5.1 基本概念 5.2 水面蒸發(fā) 5.3 土壤蒸發(fā) 5.4 植物散發(fā) 5.5 流域蒸散發(fā)第六章第六章 蒸散發(fā)蒸散發(fā)第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念1 1 定義定義 蒸散發(fā)是發(fā)生在具有水分子的物體表面上的蒸散發(fā)是發(fā)生在具有水分子的物體表面上的一種水分運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。具有水分的物體表面稱為蒸一種水分運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。具有水分的物體表面稱為蒸發(fā)面。發(fā)面。Doctrine of hydrology52.影響蒸發(fā)量大小的三個(gè)條件：影響蒸發(fā)量大小的三個(gè)條件： （1 1）供水條件）供水條件蒸發(fā)面上儲(chǔ)存的水分多少；蒸發(fā)面上儲(chǔ)存的水分多少； （2 2）能量供給條件）能

2、量供給條件蒸發(fā)面上水分子獲得能量蒸發(fā)面上水分子獲得能量的多少；的多少； （3 3）動(dòng)力條件）動(dòng)力條件蒸發(fā)面上空水汽輸送的速度；蒸發(fā)面上空水汽輸送的速度； Doctrine of hydrology63 3 蒸發(fā)強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間從單位面積土壤表面或蒸發(fā)強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間從單位面積土壤表面或植物葉面以及水面所消耗水量，單位植物葉面以及水面所消耗水量，單位mm/d,mm/mm/d,mm/月，月，mm/amm/a。Doctrine of hydrology74 4 蒸發(fā)量（蒸發(fā)率）：?jiǎn)挝粫r(shí)間、單位面積從蒸發(fā)量（蒸發(fā)率）：?jiǎn)挝粫r(shí)間、單位面積從蒸發(fā)面上消耗的水量總和。蒸發(fā)面上消耗的水量總和。Doctrine o

3、f hydrology85.蒸發(fā)能力蒸發(fā)能力 蒸發(fā)能力是指蒸發(fā)面在特定的氣象條件蒸發(fā)能力是指蒸發(fā)面在特定的氣象條件下充分供水時(shí)的蒸發(fā)率。即對(duì)同一蒸發(fā)面而下充分供水時(shí)的蒸發(fā)率。即對(duì)同一蒸發(fā)面而言，在相同氣象條件下可能達(dá)到的最大蒸發(fā)言，在相同氣象條件下可能達(dá)到的最大蒸發(fā)量。又稱為最大蒸發(fā)量或潛在蒸發(fā)量。量。又稱為最大蒸發(fā)量或潛在蒸發(fā)量。 6發(fā)非充分供水條件下的蒸充分供水條件下的蒸發(fā)按供水情況植物蒸散土壤蒸發(fā)水面蒸發(fā)按蒸發(fā)面的性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 水面蒸發(fā)水面蒸發(fā) 在水的表層，動(dòng)能較大的分子，有可能克服在水的表層，動(dòng)能較大的分子，有可能克服周?chē)肿訉?duì)它的吸引而逸出水面，成為水汽分周?chē)肿訉?duì)它的吸引而

4、逸出水面，成為水汽分子，進(jìn)入液面上方的空間。子，進(jìn)入液面上方的空間。 接近水面的水汽分子，也有可能受水面水分接近水面的水汽分子，也有可能受水面水分子的吸引或相互碰撞，運(yùn)動(dòng)方向不斷改變，部分子的吸引或相互碰撞，運(yùn)動(dòng)方向不斷改變，部分分子進(jìn)入水中成為液體水分子。分子進(jìn)入水中成為液體水分子。 以上兩個(gè)過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的。以上兩個(gè)過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的。Doctrine of hydrology11一、基本概念1 1 水汽壓水汽壓(e)(e)：大氣中水汽所具有的壓力。：大氣中水汽所具有的壓力。 2 2 飽和水汽含量：在一定溫度下，空氣中所容納的水汽含量飽和水汽含量：在一定溫度下，空氣中所容納的水汽含量的最大值

5、；的最大值； （e es s：飽和水汽壓）：飽和水汽壓）：設(shè)ns為單位時(shí)間內(nèi)逸出水面的分子數(shù)，n為單位時(shí)間內(nèi)落回水中的水汽分子數(shù)。Doctrine of hydrology二、影響水面蒸發(fā)的因素二、影響水面蒸發(fā)的因素 （一）（一）氣象因素：太陽(yáng)輻射、溫度、濕度、風(fēng)氣象因素：太陽(yáng)輻射、溫度、濕度、風(fēng)、氣壓、降水等、氣壓、降水等1 1）太陽(yáng)輻射：）太陽(yáng)輻射：2 2）溫度：水溫越高，越有利于蒸發(fā)。主要）溫度：水溫越高，越有利于蒸發(fā)。主要受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的控制，水面所接受的太陽(yáng)受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的控制，水面所接受的太陽(yáng)輻射基本用于蒸發(fā)。輻射基本用于蒸發(fā)。氣溫通過(guò)影響水溫而影響蒸發(fā)。但有時(shí)候氣氣溫通過(guò)影響水溫

6、而影響蒸發(fā)。但有時(shí)候氣溫變化與水面蒸發(fā)并不十分一致。溫變化與水面蒸發(fā)并不十分一致。Doctrine of hydrology133 3）濕度：影響飽和差）濕度：影響飽和差4 4）水汽壓差：）水汽壓差：5 5）風(fēng)：）風(fēng)：6 6）水面面積）水面面積7 7）水深）水深8 8）水質(zhì)：）水質(zhì)：溶質(zhì)存在，降低溶液的蒸汽壓，減少蒸發(fā)。溶質(zhì)存在，降低溶液的蒸汽壓，減少蒸發(fā)。9 9）顏色：）顏色：不同的顏色對(duì)太陽(yáng)能的吸收有差異，一般會(huì)降低反射率，不同的顏色對(duì)太陽(yáng)能的吸收有差異，一般會(huì)降低反射率，增加吸熱量，增大蒸發(fā)量。增加吸熱量，增大蒸發(fā)量。Doctrine of hydrology14三、水面蒸發(fā)量的觀測(cè)與估

7、算三、水面蒸發(fā)量的觀測(cè)與估算1.1.通過(guò)成因分析法，建立理論公式；通過(guò)成因分析法，建立理論公式；2.2.直接測(cè)定直接測(cè)定3.3.根據(jù)典型資料建立地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式；根據(jù)典型資料建立地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式；Doctrine of hydrology15（三）（三） 水面蒸發(fā)量的確定方法水面蒸發(fā)量的確定方法1.1.器測(cè)法器測(cè)法器KEE Doctrine of hydrology1620m2水面蒸發(fā)池Doctrine of hydrology17n 關(guān)于蒸發(fā)器折算系數(shù)關(guān)于蒸發(fā)器折算系數(shù)n 由于蒸發(fā)器受體積和水面面積的影響，其受熱條件與大面由于蒸發(fā)器受體積和水面面積的影響，其受熱條件與大面積水面有顯著差異。因此，蒸發(fā)

8、器所觀測(cè)的數(shù)據(jù)不能直接積水面有顯著差異。因此，蒸發(fā)器所觀測(cè)的數(shù)據(jù)不能直接用作大水體的水面蒸發(fā)值。用作大水體的水面蒸發(fā)值。n 總體規(guī)律是：蒸發(fā)器面積（直徑）越大，所觀測(cè)數(shù)據(jù)越接總體規(guī)律是：蒸發(fā)器面積（直徑）越大，所觀測(cè)數(shù)據(jù)越接近于天然大面積水體。據(jù)研究，當(dāng)蒸發(fā)池的直徑大于近于天然大面積水體。據(jù)研究，當(dāng)蒸發(fā)池的直徑大于3.5m時(shí)，其蒸發(fā)量與天然大水體接近。時(shí)，其蒸發(fā)量與天然大水體接近。u可用20m2或100m2的蒸發(fā)池的蒸發(fā)量E池與蒸發(fā)器的蒸發(fā)量E器的比值作為折算系數(shù)： = E池/ E器Doctrine of hydrology18n 實(shí)際蒸發(fā)值與用蒸發(fā)器觀測(cè)到的蒸發(fā)值也沒(méi)有固定關(guān)系。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐?/p>

9、實(shí)際資料分析確定。Doctrine of hydrology19同一類型蒸發(fā)器的折算系數(shù)在不同時(shí)期的變化規(guī)律可以用 =f(d)曲線表示。d為飽和差，它綜合地反映自然地理環(huán)境和季節(jié)情況。對(duì)每一個(gè)蒸發(fā)器作出 =f(d)曲線，當(dāng)已知飽和差d時(shí)，即可以得到折算系數(shù) ，再換算成水面蒸發(fā)量。Doctrine of hydrology20根據(jù)某流域附近的水面蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)資料，分析的根據(jù)某流域附近的水面蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)資料，分析的E E601601型蒸發(fā)器型蒸發(fā)器1-121-12月份的折算系數(shù)月份的折算系數(shù)K K依次為依次為0.980.98、0.960.96、0.890.89、0.880.88、0.890.89、0.93

10、0.93、0.950.95、0.970.97、1.031.03、1.031.03、1.061.06、1.021.02。本流域應(yīng)用。本流域應(yīng)用E E601601蒸發(fā)蒸發(fā)器測(cè)得器測(cè)得8 8月月30-3130-31日和日和9 9月月1-31-3日的水面蒸發(fā)量依次日的水面蒸發(fā)量依次為為5.2mm5.2mm、6.0mm6.0mm、6.2mm6.2mm、5.8mm5.8mm、5.6mm5.6mm，試計(jì)，試計(jì)算某水庫(kù)這些天的逐日水面蒸發(fā)量。算某水庫(kù)這些天的逐日水面蒸發(fā)量。2、確定水面蒸發(fā)量的理論方法、確定水面蒸發(fā)量的理論方法 theoretical methoda 熱量平衡法熱量平衡法 (heat bala

11、nce method)QQQQQehnhQnQeQinputoutputRQQQQne1)1 (RLQQQLQEwnwe第二節(jié) 水面蒸發(fā) b 空氣動(dòng)力學(xué)法空氣動(dòng)力學(xué)法 (aerodynamic method)(/(ln()(2022eekzfKuKEsmw飽和差飽和差2、確定水面蒸發(fā)量的理論方法、確定水面蒸發(fā)量的理論方法 theoretical method第二節(jié) 水面蒸發(fā) c 混合法混合法 (mixed method)anEQE0水體吸收凈輻射水體吸收凈輻射熱量引起的蒸發(fā)熱量引起的蒸發(fā)風(fēng)速和飽和差風(fēng)速和飽和差引起的蒸發(fā)引起的蒸發(fā)2、確定水面蒸發(fā)量的理論方法、確定水面蒸發(fā)量的理論方法 theo

12、retical method第二節(jié) 水面蒸發(fā) d 水量平衡法水量平衡法 (water balance method)EPtOtISS122、確定水面蒸發(fā)量的理論方法、確定水面蒸發(fā)量的理論方法 theoretical method第二節(jié) 水面蒸發(fā) 3、確定水面蒸發(fā)量的經(jīng)驗(yàn)公式途徑、確定水面蒸發(fā)量的經(jīng)驗(yàn)公式途徑 empirical equation)(31. 0122. 020002200eeuE華東水利學(xué)院經(jīng)驗(yàn)公式華東水利學(xué)院經(jīng)驗(yàn)公式第二節(jié) 水面蒸發(fā) 水面蒸發(fā)的時(shí)空分布特點(diǎn)水面蒸發(fā)的時(shí)空分布特點(diǎn) temporal spatial distribution characteristics空間分布特

13、點(diǎn)空間分布特點(diǎn)時(shí)間分布特點(diǎn)時(shí)間分布特點(diǎn)全全 球球赤道大1100mm兩極小120mm我我 國(guó)國(guó)西北干旱區(qū)2000mm以上華北地區(qū) 12002000mm之間南方濕潤(rùn)區(qū)1200mm以下 土壤蒸發(fā)機(jī)制：土壤蒸發(fā)機(jī)制： 土壤蒸發(fā)不僅與蒸發(fā)面性質(zhì)有關(guān)，而且土壤蒸發(fā)不僅與蒸發(fā)面性質(zhì)有關(guān)，而且與供水條件有關(guān)。土壤水蒸發(fā)過(guò)程中，不僅與供水條件有關(guān)。土壤水蒸發(fā)過(guò)程中，不僅要克服液體水分子之間的要克服液體水分子之間的內(nèi)聚力內(nèi)聚力，而且要克，而且要克服土壤顆粒對(duì)水分子的服土壤顆粒對(duì)水分子的吸附力吸附力。二、土壤蒸發(fā)的過(guò)程二、土壤蒸發(fā)的過(guò)程 在供水不足的條件下，土壤蒸發(fā)實(shí)際上是土壤在供水不足的條件下，土壤蒸發(fā)實(shí)際上是土

14、壤失去水分干化的過(guò)程。分為如下三階段：失去水分干化的過(guò)程。分為如下三階段：1.1.定常蒸發(fā)率階段定常蒸發(fā)率階段2.2.蒸發(fā)率下降階段蒸發(fā)率下降階段3.3.蒸發(fā)率微弱階段蒸發(fā)率微弱階段劃分依據(jù)是什么？第三節(jié) 土壤蒸發(fā)毛管斷裂含水量毛管斷裂含水量(3)田田間間持持水水量量(2)(1)E/Em第一階段第一階段 土含超過(guò)田間持水量土含超過(guò)田間持水量水分通過(guò)毛管作用源源不斷地供給土壤蒸發(fā)水分通過(guò)毛管作用源源不斷地供給土壤蒸發(fā)充分供水條件下的土壤蒸發(fā)充分供水條件下的土壤蒸發(fā)只受氣象條件影響，只受氣象條件影響，E E大且穩(wěn)定大且穩(wěn)定E E繼續(xù)，繼續(xù)，減小減小 1、土壤蒸發(fā)過(guò)程、土壤蒸發(fā)過(guò)程第三節(jié) 土壤蒸發(fā)第

15、二階段第二階段 土含介于田間持水土含介于田間持水量與毛管斷裂含水量之間量與毛管斷裂含水量之間毛管連續(xù)狀態(tài)破壞，毛管輸送水量減小毛管連續(xù)狀態(tài)破壞，毛管輸送水量減小E E隨隨減小而減小減小而減小持續(xù)到持續(xù)到毛毛1、土壤蒸發(fā)過(guò)程、土壤蒸發(fā)過(guò)程毛管斷裂含水量毛管斷裂含水量(3)田田間間持持水水量量(2)(1)E/Em 第三節(jié) 土壤蒸發(fā)第三階段第三階段 土含小于等于毛土含小于等于毛管斷裂含水量管斷裂含水量毛管輸送水分完全破壞毛管輸送水分完全破壞只能以膜狀水或氣態(tài)水形式移動(dòng)，速度只能以膜狀水或氣態(tài)水形式移動(dòng)，速度慢，數(shù)量小慢，數(shù)量小E E小而穩(wěn)定小而穩(wěn)定1、土壤蒸發(fā)過(guò)程、土壤蒸發(fā)過(guò)程毛管斷裂含水量毛管斷裂

16、含水量(3)田田間間持持水水量量(2)(1)E/Em Doctrine of hydrology32（二）土壤蒸發(fā)量的測(cè)定（二）土壤蒸發(fā)量的測(cè)定mmPqRgG)()(02. 02121單位均為降水量；滲漏量；徑流量；）；時(shí)段初、末土樣重量（、GPqRGGEDoctrine of hydrology33三、植物散發(fā)量的測(cè)定蒸滲儀（美國(guó)加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校）直徑：6.70米深：0.96米水力式土壤蒸滲儀（中國(guó)科學(xué)院地理研究所禹城實(shí)驗(yàn)站）稱重式蒸滲儀Doctrine of hydrology34器測(cè)法觀測(cè)土壤蒸發(fā)量存在的問(wèn)題：器測(cè)法觀測(cè)土壤蒸發(fā)量存在的問(wèn)題：1.1.由于被測(cè)試土壤本身的熱力條件與

17、天然不同，由于被測(cè)試土壤本身的熱力條件與天然不同，所測(cè)結(jié)果與實(shí)際可能有較大差異；所測(cè)結(jié)果與實(shí)際可能有較大差異；2.2.器測(cè)法所測(cè)結(jié)果只是一個(gè)點(diǎn)的土壤蒸發(fā)量，觀器測(cè)法所測(cè)結(jié)果只是一個(gè)點(diǎn)的土壤蒸發(fā)量，觀測(cè)結(jié)果只能在特定的條件下應(yīng)用或作為參考；測(cè)結(jié)果只能在特定的條件下應(yīng)用或作為參考；3.3.在面積較大的情況下，下墊面情況復(fù)雜，很難在面積較大的情況下，下墊面情況復(fù)雜，很難區(qū)分土壤蒸發(fā)和植物蒸散；區(qū)分土壤蒸發(fā)和植物蒸散；4.4.目前器測(cè)法也主要用于機(jī)理研究，很少用于解目前器測(cè)法也主要用于機(jī)理研究，很少用于解決實(shí)際問(wèn)題。決實(shí)際問(wèn)題。Doctrine of hydrology352.間接計(jì)算法1）水量平衡原

18、理2）熱量平衡原理三三 影響土壤蒸發(fā)的因素影響土壤蒸發(fā)的因素1.1.氣象因素氣象因素2.2.土壤特性（土壤的孔隙性、與地下水位的關(guān)系土壤特性（土壤的孔隙性、與地下水位的關(guān)系、溫度梯度等）溫度梯度等）1 1 土壤特性土壤特性1 1）土壤含水量）土壤含水量 土壤含水量大于田間持水量：基本等于蒸發(fā)能力土壤含水量大于田間持水量：基本等于蒸發(fā)能力。隨著土壤含水量的降低，土壤蒸發(fā)量大致線性下降。隨著土壤含水量的降低，土壤蒸發(fā)量大致線性下降。臨界土壤含水量：土壤蒸發(fā)量接近于蒸發(fā)能力（即。臨界土壤含水量：土壤蒸發(fā)量接近于蒸發(fā)能力（即V VE E接近接近1 1）時(shí)的土壤含水量。）時(shí)的土壤含水量。2 2）土壤的類

19、型）土壤的類型 3 3）土壤孔隙性的影響（孔隙的形狀、大小和數(shù)量）土壤孔隙性的影響（孔隙的形狀、大小和數(shù)量） 孔隙太大，土壤水的毛細(xì)上升高度小，不利孔隙太大，土壤水的毛細(xì)上升高度小，不利于向土壤表面供水，在地下水有一定埋深的情況于向土壤表面供水，在地下水有一定埋深的情況下，蒸發(fā)量不大。一般認(rèn)為，土壤孔隙直徑在下，蒸發(fā)量不大。一般認(rèn)為，土壤孔隙直徑在0.10.10.0010.001之間，毛管現(xiàn)象明顯，供水充分，有之間，毛管現(xiàn)象明顯，供水充分，有利于蒸發(fā)。利于蒸發(fā)。 當(dāng)孔隙太小或團(tuán)粒結(jié)構(gòu)情況下，土壤水分多當(dāng)孔隙太小或團(tuán)粒結(jié)構(gòu)情況下，土壤水分多為結(jié)合水，毛管狹窄，水分運(yùn)移阻力大，不利于為結(jié)合水，毛管

20、狹窄，水分運(yùn)移阻力大，不利于蒸發(fā)。蒸發(fā)。 4 4）地下水位的影響）地下水位的影響 地下水位對(duì)土壤蒸發(fā)量的影響，主要通過(guò)地地下水位對(duì)土壤蒸發(fā)量的影響，主要通過(guò)地下水位的高低對(duì)地下水以上的土層的土壤含水量下水位的高低對(duì)地下水以上的土層的土壤含水量的分布起作用。當(dāng)土壤表面處于支持毛細(xì)帶以內(nèi)的分布起作用。當(dāng)土壤表面處于支持毛細(xì)帶以內(nèi)時(shí)（毛管水活動(dòng)帶），地下水可不斷向地表供水時(shí)（毛管水活動(dòng)帶），地下水可不斷向地表供水，蒸發(fā)量較大。，蒸發(fā)量較大。 5 5）土壤中溫度梯度的影響）土壤中溫度梯度的影響 一般由溫度高處向溫度低處運(yùn)移。從而影響一般由溫度高處向溫度低處運(yùn)移。從而影響土壤蒸發(fā)量的大小。土壤蒸發(fā)量的大

21、小。第四節(jié)第四節(jié) 植物蒸發(fā)植物蒸發(fā)植物葉面蒸發(fā)量和散發(fā)量，一般就指散發(fā)量。1、散發(fā)現(xiàn)象、散發(fā)現(xiàn)象植物從土壤中吸取水分，然后輸植物從土壤中吸取水分，然后輸送到莖和葉面，大部分水分從葉送到莖和葉面，大部分水分從葉面和莖逸散到空氣中，這就是面和莖逸散到空氣中，這就是散散發(fā)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)象。 當(dāng)葉面氣孔打開(kāi)，水分可通過(guò)開(kāi)放的氣孔逸出，完當(dāng)葉面氣孔打開(kāi)，水分可通過(guò)開(kāi)放的氣孔逸出，完成植物的散發(fā)過(guò)程。成植物的散發(fā)過(guò)程。 植物散發(fā)的強(qiáng)弱受氣孔開(kāi)啟程度的控制，而氣孔開(kāi)植物散發(fā)的強(qiáng)弱受氣孔開(kāi)啟程度的控制，而氣孔開(kāi)啟程度又受溫度等控制。植物散發(fā)過(guò)程不僅是物理過(guò)程啟程度又受溫度等控制。植物散發(fā)過(guò)程不僅是物理過(guò)程，而且是生

22、物物理過(guò)程。植物散發(fā)水量很大，約占植物，而且是生物物理過(guò)程。植物散發(fā)水量很大，約占植物吸收水分的吸收水分的9090。植物吸收包含植物養(yǎng)分的水溶液植物細(xì)胞從流動(dòng)的水中吸收養(yǎng)分，并且通過(guò)葉面將多余的水分排入大氣通過(guò)植物葉面氣孔向大氣釋放水汽滲透壓驅(qū)使水分進(jìn)入植物根系Doctrine of hydrology431.1.器測(cè)法器測(cè)法 P + I + R + CP + I + R + CET + D + ET + D + W W2.2.坑測(cè)法坑測(cè)法3.3.棵枝稱重法棵枝稱重法4.4.氣量計(jì)法氣量計(jì)法5 5.散發(fā)模型散發(fā)模型二、植物散發(fā)量的測(cè)定二、植物散發(fā)量的測(cè)定mmPqRgG)()(02. 02121

23、單位均為降水量；滲漏量；徑流量；）；時(shí)段初、末土樣重量（、GPqRGGE二二 影響植物散發(fā)的因素影響植物散發(fā)的因素o 氣象因素氣象因素n 同水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)一樣，受溫度、濕度、日照同水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)一樣，受溫度、濕度、日照、風(fēng)速等因素的影響。、風(fēng)速等因素的影響。n 太陽(yáng)輻射和溫度的高低，還可以通過(guò)影響植物的生太陽(yáng)輻射和溫度的高低，還可以通過(guò)影響植物的生理過(guò)程而間接影響散發(fā)量。理過(guò)程而間接影響散發(fā)量。o 溫度低于溫度低于1.5 1.5 ，植物幾乎停止生長(zhǎng)，散發(fā)量很??；，植物幾乎停止生長(zhǎng)，散發(fā)量很??；o 溫度大于溫度大于1.5 1.5 ，散發(fā)量隨溫度升高而加大；，散發(fā)量隨溫度升高而加大；o 當(dāng)

24、溫度大于當(dāng)溫度大于4040，葉面失去調(diào)節(jié)能力，氣孔全部張開(kāi)，散，葉面失去調(diào)節(jié)能力，氣孔全部張開(kāi)，散發(fā)量增加，一旦供水不足，容易造成植物枯萎。發(fā)量增加，一旦供水不足，容易造成植物枯萎。n 植物的光合作用與太陽(yáng)輻射有關(guān)，約植物的光合作用與太陽(yáng)輻射有關(guān)，約9595的散發(fā)量的散發(fā)量發(fā)生在白天。發(fā)生在白天。 土壤含水量因素：有不同的認(rèn)識(shí)土壤含水量因素：有不同的認(rèn)識(shí) 有的學(xué)者認(rèn)為：植物的散發(fā)量與留存在土壤內(nèi)供有的學(xué)者認(rèn)為：植物的散發(fā)量與留存在土壤內(nèi)供植物使用的水大致成正比；植物使用的水大致成正比； 另有學(xué)者認(rèn)為：土壤含水量在減少到植物凋萎含另有學(xué)者認(rèn)為：土壤含水量在減少到植物凋萎含水量以前，散發(fā)與有效水量

25、無(wú)關(guān)（問(wèn)：何為土壤有效水水量以前，散發(fā)與有效水量無(wú)關(guān)（問(wèn)：何為土壤有效水量？）。量？）。你認(rèn)為哪種說(shuō)法對(duì)？原因是？ 植物生理?xiàng)l件的影響：植物生理?xiàng)l件的影響： 植物生理?xiàng)l件僅指植物的植物生理?xiàng)l件僅指植物的種類種類和植物和植物生生長(zhǎng)階段長(zhǎng)階段在生理上的差別；不同種類的植物，在生理上的差別；不同種類的植物，生理結(jié)構(gòu)不同，在相同的氣象和土壤條件下生理結(jié)構(gòu)不同，在相同的氣象和土壤條件下，水汽散發(fā)量有較大的差異：，水汽散發(fā)量有較大的差異：第五節(jié) 流域蒸散發(fā) 流域蒸散發(fā)及其影響因素流域蒸散發(fā)及其影響因素流域上不同蒸發(fā)面（水面、裸土、巖流域上不同蒸發(fā)面（水面、裸土、巖石、植被等）的蒸發(fā)和散發(fā)總稱為流域蒸散發(fā)。

26、石、植被等）的蒸發(fā)和散發(fā)總稱為流域蒸散發(fā)。（一般，流域內(nèi)水面占的比重不大，所以土壤蒸發(fā)（一般，流域內(nèi)水面占的比重不大，所以土壤蒸發(fā)和植物散發(fā)是流域蒸散發(fā)決定性部分。）和植物散發(fā)是流域蒸散發(fā)決定性部分。） 第五節(jié) 流域蒸散發(fā) 影響土壤蒸發(fā)和植物散發(fā)的因素即是影響流域總蒸發(fā)的因素影響土壤蒸發(fā)和植物散發(fā)的因素即是影響流域總蒸發(fā)的因素, ,綜合起來(lái)，綜合起來(lái)，影響因素包括：影響因素包括： （1 1）氣象條件（日照、溫度、濕度、風(fēng)速等）；）氣象條件（日照、溫度、濕度、風(fēng)速等）； （2 2）流域內(nèi)土壤含水量；）流域內(nèi)土壤含水量； （3 3）流域內(nèi)土壤、植被分布；）流域內(nèi)土壤、植被分布； （4 4）地形、地

27、貌）地形、地貌 。流域蒸散發(fā)及其影響因素流域蒸散發(fā)及其影響因素1. 水量平衡法水量平衡法o原理：質(zhì)量守恒原理：質(zhì)量守恒o公式：公式：o對(duì)于陸面對(duì)于陸面o多年情況下，多年情況下，o 優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，公式嚴(yán)密，適于計(jì)算大面積（特別是整個(gè)優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，公式嚴(yán)密，適于計(jì)算大面積（特別是整個(gè)流域）、長(zhǎng)時(shí)段（年和多年）蒸發(fā)量的計(jì)算。流域）、長(zhǎng)時(shí)段（年和多年）蒸發(fā)量的計(jì)算。o 缺點(diǎn)：計(jì)算和觀測(cè)各均衡項(xiàng)所產(chǎn)生的誤差歸入蒸發(fā)量，對(duì)于缺點(diǎn)：計(jì)算和觀測(cè)各均衡項(xiàng)所產(chǎn)生的誤差歸入蒸發(fā)量，對(duì)于蒸發(fā)量占總水量較小的情況，將產(chǎn)生較大的誤差。蒸發(fā)量占總水量較小的情況，將產(chǎn)生較大的誤差。SOutputInputESRPEO0S

28、ORPE第五節(jié) 流域蒸散發(fā) 2. 2.熱量平衡法熱量平衡法 蒸發(fā)是水熱交換過(guò)程，水量平衡與熱量平衡蒸發(fā)是水熱交換過(guò)程，水量平衡與熱量平衡之間有著緊密的聯(lián)系，一般表達(dá)式如下：之間有著緊密的聯(lián)系，一般表達(dá)式如下：式中：式中：E E總蒸發(fā)量；總蒸發(fā)量；P P降水量；降水量；E/PE/P蒸發(fā)系蒸發(fā)系數(shù)；數(shù)；R R輻射平衡值；輻射平衡值；L L蒸發(fā)潛熱；蒸發(fā)潛熱；R/LPR/LP輻射輻射干燥指數(shù)。干燥指數(shù)。LPRPE只需記住結(jié)論：蒸發(fā)可由降水量和一個(gè)與干燥指數(shù)有關(guān)的函數(shù)求得。Doctrine of hydrology523 3 模式計(jì)算法（不考慮蒸散發(fā)在流域上不均勻的情況模式計(jì)算法（不考慮蒸散發(fā)在流域上

29、不均勻的情況）1 1）一層模式）一層模式 方法：把流域蒸散發(fā)層作為一個(gè)整體，并方法：把流域蒸散發(fā)層作為一個(gè)整體，并認(rèn)為認(rèn)為蒸散發(fā)量同該層土壤含水量及流域蒸散發(fā)能力成正蒸散發(fā)量同該層土壤含水量及流域蒸散發(fā)能力成正比比； 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和含水量的垂直分布不完全與實(shí)際缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和含水量的垂直分布不完全與實(shí)際情況相符。情況相符。Doctrine of hydrology532 2）二層模式）二層模式方法：分上下層，并認(rèn)為降雨補(bǔ)給土壤和蒸散發(fā)消方法：分上下層，并認(rèn)為降雨補(bǔ)給土壤和蒸散發(fā)消耗土壤水分都是先上層后下層，蒸發(fā)規(guī)律：耗土壤水分都是先上層后下層，蒸發(fā)規(guī)律：上層以上層以蒸散能力蒸發(fā)蒸散能力蒸發(fā)，直到上層

30、水分耗盡才蒸發(fā)下層；，直到上層水分耗盡才蒸發(fā)下層；下下層土壤蒸散發(fā)量與剩余蒸散發(fā)能力層土壤蒸散發(fā)量與剩余蒸散發(fā)能力（流域蒸散發(fā)能（流域蒸散發(fā)能力與上層蒸散發(fā)之差）力與上層蒸散發(fā)之差）及下層土壤實(shí)際含水量成正及下層土壤實(shí)際含水量成正比；比；缺點(diǎn)：沒(méi)考慮蒸發(fā)后地下水的補(bǔ)給。缺點(diǎn)：沒(méi)考慮蒸發(fā)后地下水的補(bǔ)給。Doctrine of hydrology54 3 3）三層模式）三層模式方法：把可蒸散發(fā)層分為上、下和深層，降雨時(shí)先方法：把可蒸散發(fā)層分為上、下和深層，降雨時(shí)先補(bǔ)給上層，后滿足下層，最后是深層。蒸散發(fā)量的補(bǔ)給上層，后滿足下層，最后是深層。蒸散發(fā)量的計(jì)算方法：上、下層與二層模式相同。當(dāng)下層土壤計(jì)算

31、方法：上、下層與二層模式相同。當(dāng)下層土壤水分耗盡，深層開(kāi)始蒸發(fā)，其量小且穩(wěn)定。水分耗盡，深層開(kāi)始蒸發(fā)，其量小且穩(wěn)定。上層上層（Upper Layer）下層下層（Lower Layer）深層深層（Deep Layer）EU,WU,WUMEL,WL,WLMED,WD,WDM上土層蒸發(fā)量：上土層蒸發(fā)量： EU=Em下土層蒸發(fā)量：下土層蒸發(fā)量： EL=Em*WL/WLM深土層蒸發(fā)量：深土層蒸發(fā)量： ED=C * Em土壤蒸發(fā)量：土壤蒸發(fā)量： E=EU+EL+ED （notes: 同時(shí)刻相加）同時(shí)刻相加）Doctrine of hydrology56測(cè)定方法適用性優(yōu)點(diǎn)問(wèn)題前景水量平衡法獲得較長(zhǎng)時(shí)段（如1

32、周或雙周值）的資料。簡(jiǎn)便，相當(dāng)精確可靠。水平衡各分量的測(cè)定必須有足夠精度；封閉系統(tǒng)內(nèi)外的水分交換必須精楚廣泛使用蒸發(fā)皿適用于水文、氣象臺(tái)站，獲取一日有限水體的蒸發(fā)量 簡(jiǎn)便，精確，成本低。皿的大小及深度對(duì)蒸發(fā)值有影響；皿與周?chē)h(huán)境熱量交換對(duì)觀測(cè)值有影響。廣泛使用蒸發(fā)池獲取水體蒸發(fā)日過(guò)程資料。精確，易于測(cè)定，成本高。同蒸發(fā)皿，但其影響規(guī)模較小。有限使用小型蒸發(fā)滲漏儀1日蒸發(fā)值。簡(jiǎn)便，一定精度，成本低廉。器內(nèi)植株的代表性對(duì)蒸發(fā)測(cè)定有影響，器內(nèi)水分熱量調(diào)節(jié)有困難。廣泛使用大型蒸發(fā)滲漏儀作為標(biāo)準(zhǔn)儀器獲取總蒸發(fā)數(shù)據(jù)。精確，代表性好。設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高昂，也在某種程度上會(huì)遇有如小型蒸發(fā)滲漏儀一樣的困難。有限使用植物生理測(cè)定技術(shù)獲得蒸騰數(shù)據(jù)。準(zhǔn)確，易于測(cè)定。樣本的代表性可能有問(wèn)題，測(cè)定樣本的生理狀況可能有改變。有限使用空氣動(dòng)力學(xué)法、熱量平衡法、聯(lián)立法瞬時(shí)蒸發(fā)，連續(xù)觀測(cè)可積分成時(shí)段蒸發(fā)值。不破壞下墊面，開(kāi)闊面的平均蒸發(fā)值。下墊面不均勻，不