渭河上游段河流的蒸发量统计换算

　　当前，我国西北地区主要采用 覫20cm 蒸发皿与 E-601 型蒸发皿这两种仪器来对河流的蒸发量进行观测。但是，由于受到冬季结冰期的影响，E-601 型蒸发皿是无法在结冰期进行正常蒸发观测，而为了保证蒸发观测值的准确性，必须将通过两种蒸发皿仪器观测的数值换算为规范、统一的蒸发数值来进行蒸发量的计算。因此，文章重点选取 E-601 型蒸发皿作为主要的水体蒸发数值计算的主要仪器，并且对该河段在 8 年里用上述两种仪器观测来的蒸发数据资料作为研究对象，在此基础上，笔者重点对这两种蒸发皿所观测的蒸发数值的系数进行折算，通过实证分析，来解决两种蒸发仪器观测数值的换算问题。

　　1、 自然地理概况分析

　　拓石水文站始建于二 OO 三年六月，地处陕西省宝鸡市陈仓区拓石镇拓石村，东经 106°32'，北纬 34°30'。属黄河流域渭河水系渭河干流站。该站附近地形复杂，属秦岭深山腹地，宝鸡峡峡谷。蒸发场场地设于本站气象园内，渭河北岸河边。蒸发场地高程 874.44m，场地面积 6×10m2。场内设有 E601 型、覫20cm 口径两种蒸发器（皿），全年两种蒸发器（皿）同时进行对比观测。场地内两种蒸发器（皿）东西方向安置，相对位置为 3.0m，蒸发场东北角距楼房 13.2m，遮挡率为 5.8%。北距楼房 14.0m，遮挡率为 3.9%。南距观测房（单层房）14.8m，遮挡率为 3.0%。西距楼房 6.2m，遮挡率为 15.9%，楼房均为小二层楼，楼高不超过 7 米，观测场四周为 1.0m 高的围栏，场内观测道宽 0.5m，地表植物高度低于 0.2m。两种蒸发器（皿）设置于气象场内，各蒸发器的设置符合规范要求。

　　2、 分析目的、依据及方法

　　2.1 分析目的

　　拓石水文站地处渭河上游，为渭河干流入陕第一站，该站下游分别设有林家村、魏家堡、咸阳 3 个渭河干流站。拓石水文站位于陕西西部山区，与地处关中平原的林家村、魏家堡、咸阳 3 站的差异性较大，地理气候、环境等因素都存在一定的差异性，因此，要对该地区的蒸发系数进行有效的使用存在一定的误差性。完成渭河上游断拓石水文站的水量蒸发的系数进行计算，这一研究在一定程度上弥补了该河段水量蒸发系数数值记录的空缺，对于渭河上游水量蒸发的研究以及该河段水利资源的研究等都具有较大的科学研究价值。

　　2.2 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。

　　2.3 分析方法

　　2.3.1 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、冰期（1-3、11-12 月）、非冰期（4-10 月）、全年的均值，其相应的折算系数按 K 系数=E-601/覫20cm 计算（详见拓石水文站 E-601 与 覫20cm 蒸发器（皿）蒸发量不同时期折算系数蒸发量成果表见表 1）。

　　经对拓石水文站 E-601覫20cm 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、覫20cm 蒸发器（皿），冰期（1-3、11-12 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。

　　2.3.2 相关法

　　用两种蒸发器历年各月平均蒸发量值，点绘该站 E601 型蒸发器～覫20cm 蒸发皿逐月月平均蒸发量相关系图、从坐标原点分别绘出冰期（11-3 月）、非冰期（4-10 月）、年（1-12 月）三个不同时期的通过点群重心的直线相关图（3 条），然后进行不同型号蒸发器折算系数的分析。由图 1 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。

　　冰期（11-3 月）：相关系数 r=0.9189，Er=0.0007，回归方程为：y=0.4731x+2.4556。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。

　　由上述 E-601-覫20cm 相关关系图可知，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。

　　3、 合理性分析

　　从上面的实践研究分析可以看出，E=601 型与 覫20cm 型蒸观测数值之间关系点散乱的主要原因还是由于该地气象环境因素所引起的。但是，由于该地余额 90%的关系点据都在±10%的外包线的范围内，也就是说明这种分析方法是能够满足水量蒸发数值精度计算的要求的。而根据回归方程来对该水文站的水量蒸发的系数进行折算，可以得出冰期、非冰期以及年蒸发的折算系数分别 y=0.4731x+2.4556；y=0.4953x+2.7473；y=0.5035x+1.1026 与分析法计算结果基本一致。

　　4、 结束语

　　上述分析计算显示，E-601 与 准20cm 在蒸发量之间有一定的相关性联系，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 0.52。该折算系数成果具有一定的可靠性。因此，可以将其作为该水文站在不同时期进行蒸发量计算的仪器。此外，也可以作为渭河范围内水利工程的规划以及水文设计计算的数值参考。

　　参考文献：
　　[1]水利电力部水利司.水文测验手册[M].北京：水利电力出版社，1975.
　　[2]SL247-1999.水文资料整编规范[M].北京：水利水电出版社，2000.
　　[3]SD265-88.水面蒸发观测规范[M].北京：水利电力出版社，1988.
　　[4]刘战胜.魏家堡水文站蒸发折算系数分析[J].杨凌职业技术学院学报，2012.