第二章降水与蒸发
第五节 蒸发
W W0 Em, E W Em , W W0 W0
第二节 降水资料的收集与审查
双累积曲线法
通过绘制单站(分析站)累积降水量与多站平均累积降 水量关系曲线,对分析站降水资料的一致性进行审查。
第二节 降水资料的收集与审查
(三)代表性分析 指样本资料的统计特征能否很好的反映总体的统计特征
代表性分析方法也是降水量随时间变化特征的分析方法
降水资料的代表性分析,主要通过对年降水系列的周期、
数学期望公式计算经验频率P值,并把xi值转化为模比
系数Ki,以纵坐标为Ki,横坐标为对应的经验频率,
点绘在几率格纸上。
选定总体分布线型
初定参数(Cv,Cs)
根据初定参数进行适配(Kp—P),若不理想另设参
数进行适配。
选择采用曲线,求总体参数的估值
第三节 降水量分析计算
三、年降水量统计参数等值线
(4)等值线必须与大尺度的地形分水线走向大体一致, 切忌横穿山岭。
第三节 降水量分析计算
(二)合理性检查 (1)从气候、地形及其他地理及其他地理条件等方面检查, 研究等值线的梯度、弯曲情况、高值区和低值区的配置是否 合理。
(2)与以往编制的等值线图进行对比分析,检查高值区和
低值区是否对应。 (3)将年降水量等值线图与年径流等值线图、年蒸发量等 值线图对比对照。 (4)与相邻省份的有关图幅检查对照和拼接。收集与审查
第二节 降水资料的收集与审查
第二节 降水资料的收集与审查
第二节 降水资料的收集与审查
第二节 降水资料的收集与审查
【例】已知某水文站1949~2000年年降水资料(表), 试绘制其差积曲线和5年滑动平均值过程线。
第二节 降水资料的收集与审查
r
p r 0.46 1013
p—以mbar为单位的大气压力
第五节 蒸发
Ea
u2 Ea 0.35 0.5 ea ed 100
式中,u2—2m高处风速
(ea-ed)空气饱和水汽压差
综上,
E f (Ta, u 2, p, ed , GL, t )
第三节 降水量分析计算
四、区域多年平均及不同频率年降水量的计算 (一)补充计算工作 (二)多年平均年降水量等值线图的转绘与补充
(三)区域降水量的计算
第四节 降水量时空分布
一、降水量的时程变化
年内分配 年际变化
(一)年内分配 (1)用多年平均连续最大四个月降水量占全年降水量 的百分数和相应的发生月份,粗略地反映年内降水量分 布的集中程度和发生季节。 (2)在上述分析的基础上,按不同降水类型划分区域, 并在各个区域中选择代表站,统计分析不同频率典型年 和多年平均降水量月分配。
第五节 蒸发
(一)蒸发皿折算系数法 国内常用的蒸发器有:E601蒸发器、Φ80cm蒸发 器、 Φ20cm蒸发器。气象部门统一使用Φ20cm蒸发器。 建立蒸发器与大型蒸发池的相关关系是目前常用的计 算水面蒸发的方法。
Φ 80cm
Φ 20cm
第五节 蒸发
为了使不同型号蒸发皿观测到的水面蒸发资料具有相
第一节 大气水分的循环与平衡
第一节 大气水分的循环与平衡
计算时现将流域(或区域)概化为平行于经度和纬度
的多边形,将实测风速矢量分解为垂直计算边界的分 量u和v:
式中lu和lv为纬向和经向边界长度 为便于计算,规定输入计算区域边界为正,输出计算区 域边界为负。
我国水汽主要由南边界输入,其输入量约占总输 入量的42%,超过全年降水总量。东边界是水汽的 主要输出边界,多年平均输出量约占全国总输出 量的68%。
KE 601 E 601 / Ex
第五节 蒸发
(二)道尔顿经验公式
E f (u)(es ed )
式中 E—蒸发量 es—蒸发表面的饱和水汽压,mbar ed—空气水汽压 f(u)—风速函数
不同水文站根据实测资料得出了适合于本地区的经验公式:
E 20 0.20(1 0.32u 200)(es e200)
二、降水量的空间分布
掌握降水量的空间变化规律,对国民经济发展规划, 特别是农业发展规划具有重要的指导作用,这是因为在 不同量级降水地区,适宜于生长的作物也不同。降水量 的空间分布可用降水量等值线图来反映,包括多年平均 降水量等值线图及多年连续最大四个月平均降水量等值 线图等。
第五节 蒸发
流域(区域)蒸发量是流域(区域)面积上的综合蒸
(3)计算逐年降水量的模比系数离差值 Ki-1 (4)计算逐年降水量的模比系数差积值∑(Ki-1)
(5)点绘∑(Ki-1)~t关系
(6)计算5年滑动平均年降水量
(7)点绘5年滑动平均年降水量~t关系曲线
第二节 降水资料的收集与审查
第二节 降水资料的收集与审查
第二节 降水资料的收集与审查
第二节 降水资料的收集与审查
资料收集
原则:应尽可能多的占有资料,这样才能得到比较可靠的 分析成果。 方法:1、除在水资源评价区域内收集雨量站、水文站及 气象台资料,还要收集区域外围的降水资料。 2、当区域内雨量站密度较大时,可以选择资料质 量好、系列较长的雨量站作为分析的主要依据 站。 3、多雨和降水量变化梯度大的地区,尽可能多选 4、山丘区尽可能多选 5、平原地区着重考虑雨量站分布均匀
第五节 蒸发
Δ
ea 6463 3.927 273 Ta 273 Ta
ea f (Ta)
Rn
Rn Rs(1 ) RL
Rs—天空短波辐射,即太阳总辐射 RA—天空辐射量,与地理纬度和月份有关 N,n—天文上可能出现的最大日照时数,实际日照时数 a,b—经验系数;α—反射率,0.05 RL—地面有效长波辐射
第一节 大气水分的循环与平衡
大气水:以水汽、水滴和冰晶形式存在于大气中的水。
大气水是降水的来源,也是水资源的初始来源, 它通过降水形式补给地表水、土壤水和地下水。
第一节 大气水分的循环与平衡
大气水含量一般随纬度的降低而升高(0.2 %~2.6
%) 90%的水汽集中在地面以上0 ~5km的大气层中 大气水研究内容:物理化学性质、分布特征、大气 水分输送量的计算、大气水分循环和平衡。
第二节 降水资料的收集与审查
2、与其他水文气象要素比较 降水→径流 (二)一致性审查
指一个系列不同时期的资料成因是否相同,对于降
水资料,其一致性主要表现在测站的气候条件及周围环 境的稳定性上。
测站位置及测量方法等改变—逆时序修正 人类活动引起的变化—顺时序修正
第二节 降水资料的收集与审查
使它不准确。但由于资料缺乏,国内还都采用该方法。
第五节 蒸发
M.H.布迪科提出联解月水量平衡方程和蒸发与土壤湿
度的经验公式:
x E R W E R (W 2 W 1)
( 1)
式中,W2,W1—土壤水分变化层月末、月初含水量 E—当月蒸发量,mm R—当月径流量,mm x—当月降雨量,mm
输入研究区域的大气水从以下三方面输出该区域:
1、由大气平流方式直接输出研究区域 2、通过降水和地表凝结,使部分大气水转化为地表水 3、降落在地表的雨水通过蒸发转化为大气水,在一定 的天气条件下,它又有一部分降落在地面,形成河 川径流,流出区域外,剩下部分随着大气环流以大 气水的形态输出研究区域外。
1、多年平均降水量等值线图的勾绘 (1)选择资料质量好、系列完整、面上分布均匀且能反映 地形变化影响的雨量站作为主要点据。 (2)选择准确、清晰、有经纬度且能分清高山、丘林、平
原等的地形图作为工作底图,全国统一要求根据1:25
万电子图缩放。 (3)多年平均年降水量等值线图线距为:降水量>2000mm, 线距1000mm;降水量800~2000mm,线距200mm;降 水量100 ~800mm,线距100mm;降水量50 ~100mm, 线距50mm;降水量<50mm,线距25mm。
同的代表性,因此必须将不同型号蒸发皿的观测值统 一折算为同一蒸发面。
Kz E100 / Ex Kz E 20 / Ex
式中,E100,E20—面积为100m2,20m2蒸发池的实测蒸发 量。
Ex—小型蒸发皿实测蒸发量 Kz—折算系数
20m2蒸发池
E601蒸发皿
第五节 蒸发
另一种是折算为E601蒸发量的折算系数,即:
第五节 蒸发
(四)水面蒸发的空间分布 1、水面蒸发等值线图的绘制 2、等值线图合理性检查 (1)一般情况下,气温随高程的增加而降低,风速和 日照则随高程的增加而增大,综合影响水面蒸发随 高程的增加而减小。 (2)平原地区蒸发量一般要大于山区,水土流失严重、 植被稀疏的干旱高温地区蒸发量要大于植被良好、 湿度较大的地区。 (3)水文部门和气象部门的资料各有不同特点,分析 时应注意。
象要素之间的相关关系。
原则:
(1)参证变量与研究变量之间必须有物理成因上的联系
(2)参证变量与研究变量应有一定数量的同步观测资料
(3)参证变量的系列要足够长。
第三节 降水量分析计算
第三节 降水量分析计算
第三节 降水量分析计算
第三节 降水量分析计算
点绘经验频率点据 先把样本系列由大到小排序,应用
第五节 蒸发
(五)水面蒸发的时程分配
1、水面蒸发的年内分配 2、水面蒸发的年际变化
第五节 蒸发
二、流域蒸发量计算分析 流域蒸发即流域的实际蒸发,流域内土壤和水体蒸 发以及植被蒸腾散发的总和。 (一)计算方法 直接观测流域蒸发困难,目前都用水量平衡估算, 即流域的年降水量和年径流量相减。