邯鄲市水面蒸發(fā)量及干旱指數(shù)分析

□趙麗紅

邯鄲市水面蒸發(fā)量及干旱指數(shù)分析

□趙麗紅

邯鄲市地處河北省南端，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季風(fēng)多干旱夏季炎熱多雨，全市多年平均降水量為548.9mm，其特點(diǎn)是年內(nèi)分配集中、年際變化較大，且地區(qū)分布不均。研究蒸發(fā)旨在對(duì)水資源的自然消耗規(guī)律進(jìn)行探究，同時(shí)對(duì)進(jìn)一步探索增加可利用水資源、減少無(wú)效蒸發(fā)的途徑與措施提供支撐。探究水面蒸發(fā)量與干旱指數(shù)之間的相關(guān)規(guī)律，將對(duì)保護(hù)開(kāi)發(fā)、改造利用自然資源具有實(shí)際意義。

1.水面蒸發(fā)

1.1基本資料

水面蒸發(fā)是天然水循環(huán)過(guò)程中的一個(gè)重要組成環(huán)節(jié)。邯鄲市的水面蒸發(fā)量年際之間變化不大，變差系數(shù)Cv值很小，因此一般情況下10年以上的資料系列均可采用。本次分析選用觀測(cè)時(shí)間為 1981～2000年共 20年同步期資料系列的水面蒸發(fā)站15處，共264站年實(shí)測(cè)資料進(jìn)行計(jì)算和分析。全市蒸發(fā)站網(wǎng)平均密度為803km2/站。其中，山區(qū)站3處，平均站網(wǎng)密度為1487km2/站；平原站12處，平均站網(wǎng)密度為632km2/站。選用的15處水面蒸發(fā)站中，平均實(shí)測(cè)系列長(zhǎng)度為17.6年，9個(gè)站系列資料完整，6個(gè)站中間偶有缺測(cè)、停測(cè)，器皿型號(hào)均為Ф20cm銅蒸發(fā)器，且多年未變。

1.2水面蒸發(fā)量的折算

根據(jù)河北省衡水實(shí)驗(yàn)站不同型號(hào)蒸發(fā)器觀測(cè)資料，與20m2蒸發(fā)池觀測(cè)資料進(jìn)行相關(guān)性分析，計(jì)算出20m2蒸發(fā)池與其他各種型號(hào)蒸發(fā)器的折算系數(shù)。20m2蒸發(fā)器與其他型號(hào)蒸發(fā)器各月折算系數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 河北省實(shí)驗(yàn)站20m2蒸發(fā)器與其他型號(hào)蒸發(fā)器各月折算系數(shù)計(jì)算結(jié)果

1.3水面蒸發(fā)站的地區(qū)分布

利用各地水面蒸發(fā)量實(shí)測(cè)資料，按照不同要求，分別計(jì)算出各縣多年平均水面蒸發(fā)量資料。將選用的15處觀測(cè)站20cm銅蒸發(fā)器蒸發(fā)資料，折算為20m2蒸發(fā)池蒸發(fā)器資料后，繪制多年平均水面蒸發(fā)量等值線圖。

通過(guò)邯鄲市多年平均蒸發(fā)量等值線圖可以看出，邯鄲區(qū)域多年平均水面蒸發(fā)量的地區(qū)分布規(guī)律是：京廣鐵路西側(cè)太行山前永年至峰峰礦區(qū)一線的丘陵地帶為水面蒸發(fā)的高值區(qū)，西部山區(qū)為低值區(qū)，東部平原介于二者之間。大致概況為：鐵路以東平原多年平均水面蒸發(fā)量一般在1100mm左右，西部山區(qū)的南、北洺河上游和清漳河上游，多年平均水面蒸發(fā)量一般在1000mm左右。大于1200mm的高值區(qū)在永年到峰峰一帶。其中，多年平均水面蒸發(fā)量的最大值是峰峰礦區(qū)的1265.5mm，次大值是永年的1208.9mm，多年平均水面蒸發(fā)量的最小值是涉縣觀測(cè)站的1034.1mm。

1.4水面蒸發(fā)的年內(nèi)分配和年際變化

水面蒸發(fā)量的年內(nèi)分配受諸多因素的綜合影響，包括各月氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速、日照等。邯鄲區(qū)域春季干旱少雨、且風(fēng)大、飽和差大。尤其在5～6月份，多干熱風(fēng)，氣溫偏高，因此，5月份的水面蒸發(fā)量占全年水面蒸發(fā)量的14.5%～15.5%，6月份的水面蒸發(fā)量占全年水面蒸發(fā)量的14.5%～17.5%。冬季氣溫最低，蒸發(fā)量最小。12月份的水面蒸發(fā)量?jī)H占全年水面蒸發(fā)量的2.5%～3.5%，1月份的水面蒸發(fā)量占全年水面蒸發(fā)量的2.5%～3.5%。其余月份的水面蒸發(fā)量在全年水面蒸發(fā)量中僅為4.0%～12.0%。

2.干旱指數(shù)分析

2.1干旱指數(shù)

干旱指數(shù)反映著各地氣候干濕程度，計(jì)算方式是年最大可能蒸發(fā)量與年降水量之比。干旱指數(shù)受氣象條件及水體自身的因素影響，水面蒸發(fā)對(duì)降水量的變化有較大影響，降水量的變化會(huì)引起干旱指數(shù)的波動(dòng)。

2.2干旱指數(shù)分析

選擇雨量站和蒸發(fā)站相同的觀測(cè)站點(diǎn)15處，通過(guò)計(jì)算單站1981～2000年的多年平均降水量與折算后的多年平均水面蒸發(fā)量，計(jì)算出各站同步期的干旱指數(shù)。從干旱指數(shù)計(jì)算，除西部山區(qū)的部分區(qū)域干旱指數(shù)小于2.0外，其余地區(qū)的干旱指數(shù)均大于2.0，峰峰礦區(qū)為邯鄲市的高值區(qū)，干旱指數(shù)為2.2，西部山區(qū)的涉縣干旱指數(shù)為1.73，是邯鄲市的低值區(qū)。

3.建議措施

3.1進(jìn)一步細(xì)化蒸發(fā)站點(diǎn)的布設(shè)

現(xiàn)有基本情況的研究分析，是基于多年對(duì)水面蒸發(fā)資料的積累，且已經(jīng)形成的長(zhǎng)期穩(wěn)定的長(zhǎng)序列。

但是從目前來(lái)看，有些蒸發(fā)站的實(shí)際情況，對(duì)于為了研究不同區(qū)域的自然情況下的蒸發(fā)量，并不能完全代表當(dāng)?shù)貐^(qū)域的水面蒸發(fā)，蒸發(fā)站點(diǎn)布設(shè)的細(xì)化有待進(jìn)一步完善。

3.2儀器與技術(shù)有待進(jìn)一步完善與更新

蒸發(fā)器的口徑偏小，隨之區(qū)域水面蒸發(fā)的精度較低。因此，有些科研單位選用直徑更大的蒸發(fā)皿以提高精度，這些測(cè)量蒸發(fā)的技術(shù)比較復(fù)雜，成本也較高。所以進(jìn)一步完善儀器的技術(shù)更新與監(jiān)測(cè)精度，結(jié)合干旱指數(shù)的變化分析，將會(huì)為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)分析水面蒸發(fā)量帶來(lái)影響。

2016-11-30

趙麗紅，女，漢族，河北省水文水資源勘測(cè)局，工程師。