水 文 学 原 理(7蒸发与散发).ppt

主 要 内 容 §1 蒸发现象及其控制条件 §1 蒸发现象及其控制条件 §1 蒸发现象及其控制条件 §2 水面蒸发 §2 水面蒸发 §2 水面蒸发 §2 水面蒸发 §2 水面蒸发 §2 水面蒸发 §2 水面蒸发 §2 水面蒸发 §2 水面蒸发 §3 土壤蒸发 §3 土壤蒸发 §3 土壤蒸发 §3 土壤蒸发 §3 土壤蒸发 §3 土壤蒸发 §4 植物散发 §4 植物散发 §5 流域蒸散发 影响土壤蒸发和植物散发的因素即是影响流域总蒸发的因素。 综合起来，影响因素包括： （1）气象条件（日照、温度、湿度、风速等）； （2）流域内土壤含水量； （3）流域内土壤、植被分布； （4）地形、地貌 。 §5 流域蒸散发 §5 流域蒸散发 §5 流域蒸散发 §5 流域蒸散发 §5 流域蒸散发 * * 第七章 蒸发与散发 Evaporation and Transpiration 蒸发现象及其控制条件 1. 水面蒸发 2. 土壤蒸发 3. 植物散发 4. 5. 流域蒸散发 1 几个基本概念 蒸 发： 水分子从物体表面向大气逸散的现象称为蒸发 蒸发潜热： 单位水量蒸发到空气中所需的能量称为蒸发潜热 凝结潜热： 单位水量从空气中凝结返回水面所释放的能量称为凝结潜热 蒸发率： 单位时间从单位面积蒸发面逸散到大气中的水分子数与从大 气中返回到蒸发面的水分子数之差值称为蒸发率 蒸发能力： 供水充分条件下，单位时间从单位面积蒸发面逸散到大气中的水分子数与从大气中返回到蒸发面的水分子数之差值称为蒸发能力 2 蒸发分类 蒸发面类型： 水面蒸发 冰雪蒸发 土壤蒸发 植物散发 流域蒸散发 陆面蒸发 3 控制蒸发的条件 供水条件 ——蒸发面上储存的水量多少 能量条件 ——蒸发面上水分子获得能量的多少 动力条件 ——蒸发面上空水汽输送的速度如何 气象条件 1 水面蒸发的影响因素 气象因素 水体因素 太阳辐射 温度 湿度 气压 风速 水面大小及形状 水深 水质 2 确定水面蒸发量的理论方法 a 热量平衡法 input output 2 确定水面蒸发量的理论方法 b 空气动力学法 饱和差 2 确定水面蒸发量的理论方法 c 混合法 水体吸收净辐射热量引起的蒸发 风速和饱和差引起的蒸发 2 确定水面蒸发量的理论方法 d 水量平衡法 3 确定水面蒸发量的经验公式途径 4 器测法 20cm口径蒸发器 80cm口径套盆蒸发器 E601蒸发器 20m2和100m2的大型蒸发池 蒸发器观测的数值不能直接作为大水体的水面蒸发值，必须乘以一折算系数。折算系数与蒸发器类型、自然环境、季节变化等因素有关。实际工作中，应根据当地实测资料分析。 4 器测法 蒸发器 蒸发实验站 1 土壤蒸发过程 毛管断裂含水量 (3) 田间持水量 (2) (1) E/Em ? 第一阶段 土含超过田间持水量 第二阶段 土含介于田间持水量与毛管断裂含水量之间 第三阶段 土含小于等于毛管断裂含水量 2 土壤蒸发的实验验证 土壤含水量大于田间持水量时土壤水分剖面的变化 2 土壤蒸发的实验验证 土壤含水量介于毛管断裂含水量和 田间持水量之间时土壤水分剖面的变化 2 土壤蒸发的实验验证 土壤含水量在吸湿量下限和毛管断裂含水量 之间时土壤水分剖面的变化 3 土壤蒸发规律 4 影响土壤蒸发的因素 气象因素 日照、温度、湿度、风速等 土壤特性 土壤孔隙性 供水条件 土壤含水量、地下水位、温度梯度 1 植物的基本构造及其吸收输送水分的功能 （1） 植物的基本构造 （2） 吸收、输送水分的功能 2 植物散发规律 3 影响植物散发的因素 温度、日照、土壤含水量、植物生理特性 1 流域蒸散发的影响因素 2 流域蒸散发规律 1.0 (3) (2) (1) E/Em ?b ?a ? (1) ? ?a，E=Em（注: ?a ?田) 供水充分，蒸散发量大而稳定。 (2) ?b? ?a，E=(?? ) Em（注: ?b ?断) 供水不充分，蒸散发量随 ? 的减小而减小。 (3) ? ?b，E=CEm，C=0.05~0.10 3 流域蒸散发的计算方法 1.0 E/Em Wb Wa W 4 流域蒸散发能力的计算 5 流域蒸散发的空间变化 一般而言，随高程增加，流域蒸散发能力会有所减小 *