基于水热耦合平衡理论的嫩江流域蒸散发估算.pdfVIP

第 37卷第4 期 华 北 水 利 水 电 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Vol . 37 No . 4 2016 年 8 月 Journal of North China University of Water Resources and Electric Power (Natural Science Edition ) Aug . 2016 D O I ：10. 3969/j . issn . 1002 - 5634. 2016. 04. 008 基于水热耦合平衡理论的嫩江流域蒸散发估算 李鸿雁，薛丽君，王世界，安丰亮 (吉林大学环境与资源学院，吉 林 长 春 13〇〇21) 摘 要 ：由于区域蒸散发时空变异性较大，难以采用点位监测方法来测定，因此，流域蒸散发估算是目前水文学领 域的难点和重点问题。从水热耦合平衡理论入手，采用傅抱璞公式估算嫩江流域及典型汇水区的实际蒸 散发。结果表明，傅抱璞公式的逐年蒸散发估算结果具有较高精度，且干燥度较大的汇水区的估算结果精 度较高。然后，对嫩江流域蒸散发进行时空演化分析。结果表明：在 1956—2000年 ，年实际蒸散发和潜在 蒸散发均无趋势性变化；在 2000—2013年 ，多年平均实际蒸散发与潜在蒸散发在空间上呈相反分布，整体 上从上游至下游递减（递增）。最后，分析了下垫面参数》的分布规律，其表现为由上游至下游随植被覆盖 率的减小而减小的特征。研究表明，傅抱璞公式为流域的蒸散发估算提供了可靠的方法，对于流域水资源 预测和生态需水推求等具有十分重要的意义。 关键词：水热耦合平衡；Budyk 。公式;傅抱璞公式；嫩江流域;蒸散发 中图分类号：TV 11 文献标识码：A 文章编号= 1002 -5634(2016)04 -0047 -07 流域的蒸散发是水文循环的重要环节，由于下 多年尺度上有着相当高的精度，常作为其他估算方 垫面水热条件复杂多变，无法通过定点监测来推求。 法的验证标准；水热平衡法综合考虑水量和热量，认 因此，如何获得准确的区域蒸散发成为水文学研究 为蒸散发同时受到降水量和潜在蒸散发的控制。水 中的难点问题。自从1982年 Dalton提出著名的道 热平衡法中最具代表性的是Budyk 。水热耦合平衡 尔顿蒸发定律开始，近代的蒸发理论逐步形成[1]， 理论，Budyko 公式一经提出，就在多个区域应用，均 此后，众多学者致力于探索区域蒸散发的估算方法。 得到了较好的结果[7 1981年，傅抱璞公式[1°]的 各种估算方法可分类为：①微气象学方法，包括波文 建立将Budyko 公式完善推广，并在我国广大地区得 比-能量平衡法[2]、涡度相关法[3]和空气动力学 到了良好的应用[11_12]。 法[4]，这些方法以计算机科学和气象科学为基础， 本文采用基于水热耦合平衡理论的傅抱璞公式 通过数据的自动采集与系统处理，对区域的蒸散发 估算嫩江流域及典型汇水区的实际蒸散发量，与水 进行估算。②遥感技术，其优势是具有时空的连续 量平衡法的结果进行比较分析，以评价该方法在流 性 ，能准确地描述地表特征，对于区域的小时空尺度 域的适用性。该研究对嫩江流域水资源的预测和科 的蒸散发研究具有重要意义。③气候学方法，以气 学管理具有重要意义，同时为半湿润地区的蒸散发 象数据为主要输人参数的蒸散发估算公式和模型， 估算提供了借鉴。 典型方法包括Penman 公式[5]和 Bouchet互补相关 1 水热耦合平衡理论 模型[6]，并产生了 Penman 正比假设（实际蒸散发与 蒸散发能力成正比关系）和