摘要：为研究不同的观测仪器、设备情况下的蒸发关系，通常将20cm口径蒸发皿观测的蒸发量换算为E601蒸发量。但是，换算时所用的系数往往以经验系数居多。本文以拓实水文站E601型蒸发器和20cm口径蒸发皿的观测数据为依据，采用对比分析和图解分析法进行了分析计算，得出了该站的水面蒸发系数，可供水文、水利工程和气象部门参考。
关键词：蒸发；系数；分析；拓实水文站
陕西省水文站蒸发量的观测主要采用E-601型蒸发器与ø 20cm蒸发皿两种仪器进行蒸发观测，由于受冬季结冰的影响，E-601型蒸发器在结冰期就无法正常观测，只能采用ø20cm蒸发皿。为了使两种仪器发挥各自的优势，就很有必要把两种口径的仪器换算为统一的蒸发量，以方便资料的实际应用。根据各种大型蒸发实验站的蒸发对比观测资料统计分析，E-601型蒸发器的代表性、稳定性、折算系数的规律性器作为计算蒸发的主要仪器。
1 自然地理概况
拓石水文站始建于二〇〇三年六月，地处宝鸡市陈仓区拓石镇拓石村。属黄河流域渭河水系渭河干流站。蒸发场地高程874.44m，场地面积6x10 m2。场内设有E601型、ø20cm口径两种蒸发器（皿），全年两种蒸发器（皿）同时进行对比观测。多年平均降水量700mm，平均气温为11.8℃，冬季受极地大陆气团控制。
2 资料采用情况
本次分析选用拓石水文站2004年4月1日至2011年12月31日8年E-601、ø20cm两种蒸发器（皿）对比观测资料。原始资料均为该站专业人员按《规范》要求于每日8时对两种蒸发器（皿）进行观测的蒸发量。结冰期间E-601采用累积观测，ø20cm蒸发皿全年均使用台称观测。全年最小蒸发量一般出现在冰期、最大蒸发量多出现在6至8月间。分析过程所采用的资料记录完整，无缺测和插补值。
3分析目的、依据及方法
3.1 分析目的
计算出渭河干流山区拓石水文站的蒸发系数，就填补了渭河山区蒸发系数空白，对于研究该片蒸发、水资源评价、水利水电工程规划设计都具有指导性的意义。
3.2 分析依据
折算系数的分析依据中华人民共和国水利部《水面蒸发观测规范》SD265-88中第三章第一节的规定进行分析，分析方法主要依据《水面蒸发观测规范》第6.3.4条时段总蒸发量比值法及相关分析法及陕西省水文局相关技术规定进行分析，确定折算系数。
3.3 分析方法
3.2.1比值法
根据拓石水文站2004 年1 月～2011 年12 月的观测资料，蒸发量采用逐月对比法分别求得月年折算系数，然后取其算术平均值，分别计算出逐月、年、冰期（1-3月、11-12月）、非冰期（4-10月）的均值，其相应的折算系数按 K系数=E-601/ø20cm计算。
式中K系数—水面蒸发折算系数；
E-601—E-601型蒸发器观测的蒸发值；
ø20cm—20cm蒸发皿观测的蒸发值。
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经对拓石水文站E-601、ø20cm蒸发器（皿）蒸发量不同时期折算系数成果计算，分别求出E-601、ø20cm蒸发器（皿），冰期（11-12、1-3月）折算系数0.51，非冰期（4-10）折算系数为0.52，1-12月折算系数0.51。
3.2.2 相关法
用两种蒸发器历年各月平均蒸发值，点绘该站E601 型蒸发器与ø20cm蒸发皿逐月月平均蒸发量相关关系图、从坐标原点点群中心分别绘出冰期（11-3月）、非冰期（4-10月）、年（1-12月）三个不同时期的相关线，然后进行蒸发器折算系数的分析，详见附图1。
冰期（11-3月）相关系数r=0.9146，Er=0.0007，回归方程为y=0.5020x；非冰期（4-10月）相关系数r=0.9718，Er=0.0010，回归方程为y=0.4953x+2.7473；年（1-12月）相关系数r=0.9756，Er=0.0027，回归方程为y=0.5035x+1.1026。由E-601～ø20cm相关关系图可知，其相关系数|r|≤1，|r|越接近于1，|r|>|4Er|，点据愈靠近于回归直线，相关关系密切。
在冰期有82.5%的点子偏离直线的相对误差不超过±10％；非冰期有94.6%的点子偏离直线的相对误差不超过±10％，这点由附图1中不同时期的相关系数r≈1就说明了相关关系的密切程度。
4 合理性分析
由上述分析可知，E-601～ø20cm观测数值之间相关关系点散乱的直接原因主要是由于气象要素变化的多样性引起的。在年蒸发量中89.6%的关系点据均在±10%的外包线以内，表明相关法分析结果能够满足精度要求。依据回归方程推求该站蒸发折算系数，冰期、非冰期、年蒸发折算系数分别为：y=0.5020x；y=0.4953x+2.7473；y=0.5035x+1.1026与比值法计算结果基本一致。
4.1 定性分析
由于E-601型蒸发值在温差变化大的时期由于受气温因素影响低于外露的ø20cm蒸发皿，ø20cm蒸发器受外界气温及风速影响较大（冬季易结冰），而E-601型蒸发器由于和土壤接触地温高于地面气温，所以在结冰期及温差变化较大的日期E-601型个别蒸发量大于ø20cm蒸发量，出现观测值发生“反超”现象。但通过资料分析计算E-601与ø20cm蒸发量折算系数符合本地域气候特性，分析的折算系数合理、可靠。
4.2 定量分析
将2004 年1月至2011年12月8年96个月的ø20cm实测蒸发量，依据中华人民共和国《水文资料整编规范》SL247_1999、《水面蒸发观测规范》SD265- 88相关规定要求，按照划分的冰期（11-3月40个月）、年（1-12月96个月）计算出的折算系数，换算出相应E-601蒸发值，将折算成的E-601换算蒸发值与E-601实测值点绘出E-601～ø20cm换算值关系点，通过点群中心绘制各绘制一条关系线，按照国际标准ISO1100/2的要求，对其关系分别做符号检验、适线检验、偏离数值三项检验，用以检验所换算系数的合理性。通过以上三种检验可以看出，其各项指标满足单一线的误差要求，说明系数选用合理。
5 结语
1）通过以上两种蒸发器皿计算分析，充分说明在E-601与ø20cm蒸发器皿蒸发量之间有良好的相关关系，其折算系数冰期（1-3月、11-12月）可选用0.51；非冰期（4-10月）折算系数为0.52；全年（1-12月）折算系数为0.51。该系数成果可靠，分析合理，可作为该站在不同时期选用一种仪器进行蒸发量的计算，并可作为该区域内水利工程规划和水文设计计算参考。
2）本次分析主要依据拓石水文站E-601～ø20cm蒸发器皿的蒸发资料，因水文部门目前还没有进行观测影响蒸发的其他附属项目（如气温、湿度、风速）等，因此，本次系数还有待取得更加完整的基础资料后，做进一步的分析探讨。
参考文献：
[1]陈金奎，陈伟刚.两种不同蒸发器观测资料对比分析[J].黑龙江水专学报.2006（04）
论文作者:张艳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：系数论文; 冰期论文; 蒸发量论文; 蒸发器论文; 蒸发皿论文; 两种论文; 渭河论文; 《基层建设》2018年第26期论文;