蒸发实验研究.ppt
蒸发实验研究,水文3班,Table of Contents,水面蒸发物理本质,水面蒸发是两种对立的水分子运动过程的矛盾统一体。一种是水分子自水面逸出，由液态变为气态；另一种是水汽分子返回液面，由气态变为液态。水面蒸发就是反应这两者在单位时间内的差。,水面蒸发影响因素,(1)气象因素 太阳辐射(solar radiation) 温度(temperature) 湿度(humidity) 气压(air pressure) 风速(wind velocity),水面蒸发影响因素,(2)水体因素 水面大小(water surface area) 水面形状(shape of water body) 水深(water depth) 水质(water quality),水面蒸发测定方法,一、器测法： 20厘米直径蒸发器 套盆式80厘米直径蒸发器 E601蒸发器 水上漂浮蒸发器 20 平方米和100 平方米蒸发池,蒸发器使用方法： 测量时，将仪器放在架子上，器口 离地70厘米，每日放入定量清水，隔24 小时后，用量杯测量剩余水量，所 减少的水量即为蒸发量。,水面蒸发测定方法,小型蒸发器观测到的蒸发量，与天然水体表面上的蒸发量仍有一定差别。观测资料表明，当蒸发器的直径超过3.5m时，蒸发器观测的蒸发量与天然水体的蒸发量才基本相同。因此，用上述设备观测的蒸发量数据，都应乘一折算系数，才能作为天然水体的蒸发量估计值，即： E=KE器,水面蒸发测定方法,二 水量平衡法 三 经验公式法,陆面（土壤）蒸发三个过程,第一阶段 土含超过田间持水量 水分通过毛管作用源源不断地供给土壤蒸发 充分供水条件下的土壤蒸发 只受气象条件影响，E大且稳定 E继续，减小,陆面（土壤）蒸发三个过程,第二阶段 土含介于田间持水量与毛 管断裂含水量之间 毛管连续状态破坏，毛管输送水量减小 E随减小而减小持续到毛,陆面（土壤）蒸发三个过程,第三阶段 土含小于等于毛管断裂含水量 毛管输送水分完全破坏 只能以膜状水或气态水形式移动， 速度慢，数量小 E小而稳定,陆面（土壤）蒸发影响因素,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,陆面（土壤）蒸发测定方法,一 器测法 称重式土壤蒸发器 水力蒸发器,陆面（土壤）蒸发测定方法,称重式土壤蒸发器 原理： 水量平衡法 P -（E+D）= W,陆面（土壤）蒸发测定方法,我国目前采用的仪器是U500型土壤蒸发器（面积为500平方厘米，深0.5米）。由于器壁的存在破坏了土块和周围土壤的水、热交换，蒸发器中土块的水分和热能与周围土壤有一定的差异，所以测得的蒸发量与自然状态下土壤的蒸发量存在一定的误差。,称重式土壤蒸渗仪,陆面（土壤）蒸发测定方法,水力蒸发器 原理： 静水浮力称重 蒸发器中土壤的原重以外界液体的静水压力 来衡量，而由蒸发、凝结或降水等所引起的土块重量变化，则以观测土块垂直位移的方法来确定。,陆面（土壤）蒸发测定方法,水力蒸发器是为消除称重式土壤蒸发器的缺点而提出，土块的水、热情况与周围天然土壤的水、热情况较接近，测得的成果精度较高，但由于这种仪器比较精密、贵重、灵敏度高，安装复杂，技术要求严格，难于推广于一般站网。,陆面（土壤）蒸发,二 水量平衡法 三 乱流扩散法 四 热量平衡法,植物散发物理本质,土壤中的水分被植物根系吸收后，通过叶片上的气孔蒸发到大气中去，成为散发。期间经过了气孔的调节作用，因此这是植物的一种物理及生理过程。,植物散发影响因素,温度 日照 土壤含水量 植物生理特性 风,植物散发测定方法,通常直接测定，有四种测定方法： 用特制器皿收集植物泄出的水分 称定嫩枝时段始末重量差 削去嫩叶，用蒸腾计测定其水分消耗量 用有植物和无植物的蒸发器进行对比观测，植物散发量 即蒸发器蒸发量之差,流域蒸散发,流域上不同蒸发面（水面、裸土、岩石、植被等）的蒸发和散发总称为流域蒸散发。 （一般，流域内水面占的比重不大，所以土 壤蒸发和植物散发是流域蒸散发决定性部分。）,、,流域蒸散发影响因素,气象条件（日照、温度、湿度、风速等 流域内土壤含水量 流域内土壤、植被分布 流域内土壤、植被分布 地形、地貌,区域总蒸发测定方法,一 水量平衡法,区域总蒸发测定方法,二 其他方法 奥氏公式（基于陆面热量平衡与水量平衡原理） 史氏公式（将蒸发量与降水量辐射平衡联系） 布氏公式（基于奥氏公式和史氏公式）,潜水蒸发原理,在平原地区，雨后地下水位上升很快，又是接近地面，形成潜水面。在毛管力与热力的作用下，水分从潜水面上升到土壤表面进入大气的过程，称作潜水蒸发。,潜水蒸发测定方法,安徽省水科所五道沟实验站的潜水动态试验场，附属观测潜水蒸发。共有十组测筒，每一测筒内控制潜水位不变，潜水位的控制埋深：1-7号筒分别为0.0，0.2，0.4，0.6，1.0，1.5，2.0米，8号测筒潜水位控制可变，9号测筒为砂壤土，控制埋深2.0米，10号测筒种有作物。以上潜水位测筒由设于地下室内的仪器控制.,潜水蒸发测定方法,地中蒸渗仪,潜水蒸发测定方法,潜水蒸发通过自控潜水位的水量变化求得。 据分析潜水蒸发规律可用下式表示:,Thank you！,
