《农业水资源利用与管理》课程教学课件（讲稿）第一篇 水资源概论 第一章 降水与地表水资源 1.3-1.4 蒸发与江河水资源

《水资源利用与管理》 一一第一篇 水资源概论 1.3蒸发 1.3.1 蒸发 一、蒸发的形式； 二、干旱指数 1.3.2●蒸发的测定与计算 一、水面蒸发； 二、土壤蒸发； 三、植物蒸腾； 四、 流域蒸散， China Agricultural University http://www.cau.edu.cn 1

1 1.3.1 蒸发 一、蒸发的形式； 二、干旱指数 1.3.2 蒸发的测定与计算 一、水面蒸发； 二、土壤蒸发； 三、植物蒸腾； 四、流域蒸散； 1. 3 蒸发 《水资源利用与管理》 －－第一篇 水资源概论 China Agricultural University http://www.cau.edu.cn

1.3.1蒸发 一、 蒸发的形式 蒸发：水分从液态变为汽态的过程称为蒸发。 据计算，地球上每年蒸发总量约5×1014km3。陆地上的水分年 蒸发总量约为降水量的70%左右。 ·水面蒸发：发生在海洋、江、河、湖、库等水体水面的蒸发，称 为水面蒸发。 ·土壤蒸发：发生在土壤表面或岩体表面的蒸发，通常称为土壤蒸 发。 ·植物蒸腾或散发：发生在植物表面的蒸发，称为植物蒸腾或散 发。 蒸散或腾发：有植被覆盖的土地上的蒸发，包括土壤表面蒸发和 植物表面的蒸腾，统称为蒸散或腾发

2 1.3.1 蒸发 一、蒸发的形式 蒸发:水分从液态变为汽态的过程称为蒸发。 据计算，地球上每年蒸发总量约5×1014km3。陆地上的水分年 蒸发总量约为降水量的70%左右。 „ 水面蒸发:发生在海洋、江、河、湖、库等水体水面的蒸发，称 为水面蒸发。 „ 土壤蒸发:发生在土壤表面或岩体表面的蒸发，通常称为土壤蒸 发。 „ 植物蒸腾或散发:发生在植物表面的蒸发，称为植物蒸腾或散 发。 „ 蒸散或腾发:有植被覆盖的土地上的蒸发，包括土壤表面蒸发和 植物表面的蒸腾，统称为蒸散或腾发

蒸发使江、河、湖、库损失大量水资源，使农 田土壤变干。 ■ 农田灌溉的目的就是为了补充农田在蒸发过程 中不断损失的水量，以达到适宜作物生长所需 要的土壤湿度。 因此，农田蒸发量的测试与计算是确定农田灌 溉定额和灌水制度的基本依据。 3

3 „ 蒸发使江、河、湖、库损失大量水资源，使农 田土壤变干。 „ 农田灌溉的目的就是为了补充农田在蒸发过程 中不断损失的水量，以达到适宜作物生长所需 要的土壤湿度。 „ 因此，农田蒸发量的测试与计算是确定农田灌 溉定额和灌水制度的基本依据

■土壤盐渍化soil salinization:土壤底层或地下水 的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分 积累在表层土壤中的过程。 ■ 土地沙漠化Desertization:人类不合理经济活动 和脆弱生态环境（干旱多风与沙质地表环境）相互 作用造成土地生产力下降，土地资源丧失，地表呈 现类似沙漠景观的土地退化过程（朱震达， 1999)

4 „ 土壤盐渍化soil salinization：土壤底层或地下水 的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分 积累在表层土壤中的过程。 „ 土地沙漠化Desertization：人类不合理经济活动 和脆弱生态环境（干旱多风与沙质地表环境）相互 作用造成土地生产力下降，土地资源丧失，地表呈 现类似沙漠景观的土地退化过程（朱震达， 1999）

影响蒸发形成及蒸发率大小的主要因素是： 1.辐射、气温、湿度、气压、风速等气象因素。 2.土壤含水率的大小及其分布。 3.植物生理特性。 4.土壤岩性、结构和潜水埋深。 ■ 蒸发是地表水、土壤水、地下水向大气水的一种逆 转过程。这个过程是生态环境不可缺少的部分。蒸 发又是“四水”转化过程中的一个基本环节

5 影响蒸发形成及蒸发率大小的主要因素是： 1.辐射、气温、湿度、气压、风速等气象因素。 2.土壤含水率的大小及其分布。 3.植物生理特性。 4.土壤岩性、结构和潜水埋深。 „ 蒸发是地表水、土壤水、地下水向大气水的一种逆 转过程。这个过程是生态环境不可缺少的部分。蒸 发又是 “四水 ”转化过程中的一个基本环节

干旱指数 干旱指数(aridity):一个地区某一时段水面蒸发量E与 降水量P的比值。 它是气象学中用来反映气候干湿程度的指标，往往 也以年蒸发能力E和年降水量P的比y来表示。 ■ 干旱指数y>1.0,说明年蒸发能力大于年降水量， 表明该地区的气候偏于干旱，γ值越大，干旱程度就 越严重； ■干旱指数y<1.0,说明年蒸发能力小于年降水量， 表明该地区气候偏于湿润，Y越小，气候越湿润

6 二、 干旱指数 干旱指数(aridity):一个地区某一时段水面蒸发量E与 降水量P的比值。 它是气象学中用来反映气候干湿程度的指标，往往 也以年蒸发能力E0和年降水量P的比γ来表示。 „ 干旱指数γ >1.0，说明年蒸发能力大于年降水量， 表明该地区的气候偏于干旱，γ值越大，干旱程度就 越严重； „ 干旱指数γ<1.0，说明年蒸发能力小于年降水量， 表明该地区气候偏于湿润，γ越小，气候越湿润

表1.3-1干旱指数、年降水量、径流深分带对照表 降水分带 年降水量(mm) 干旱指数() 径流深(mm) 径流分带 肀分湿润带 1600 0.5 >1000 丰水带 湿润带 800-1600 0.5-1.0 300-1000 多水带 过渡带 400-800 1.0-3.0 50-300 过渡带 干旱带 200-400 3.0-7.0 10-50 少水带 十分干旱带 7.0 <10 干涸带 资料来源：卢金凯等，1991 7

7 表 1.3-1 干旱指数、年降水量、径流深分带对照表 降水分带 年降水量(mm) 干旱指数(γ) 径流深(mm) 径流分带 十分湿润带 >1600 0.5 >1000 丰水带 湿润带 800-1600 0.5-1.0 300-1000 多水带 过渡带 400-800 1.0-3.0 50-300 过渡带 干旱带 200-400 3.0-7.0 10-50 少水带 十分干旱带 7.0 <10 干涸带 资料来源：卢金凯等，1991

1.3.2 蒸发的测定与计算 ■ 液态水分消耗测量：假定或创造一个下垫面的封 闭系统，进而测定该封闭系统的水分蒸发耗 损，称为液态水分消耗测量； ■水汽传送测量：假定所测地域的近地大气为一 开放系统，进而测定通过乱流边界层进入开放 系统的水汽流速率（蒸发），称为水汽传送测 量。 8

8 1.3.2 蒸发的测定与计算 „ 液态水分消耗测量:假定或创造一个下垫面的封 闭系统，进而测定该封闭系统的水分蒸发耗 损，称为液态水分消耗测量； „ 水汽传送测量: 假定所测地域的近地大气为一 开放系统，进而测定通过乱流边界层进入开放 系统的水汽流速率（蒸发），称为水汽传送测 量

蒸发的测定与计算 「水分平衡法 蒸发皿和蒸发池法（器测法） 液态水分消耗测量 蒸发渗透仪 植物生理测定技术 蒸发测量方法〈。 空气动力学法 热量平衡法 水汽传送测量< 空气动力学与热量平衡联立法 涡度相关法 9

9 蒸发的测定与计算 蒸发测量方法 液态水分消耗测量 水汽传送测量 水分平衡法 蒸发皿和蒸发池法（器测法） 蒸发渗透仪 植物生理测定技术 空气动力学法 热量平衡法 空气动力学与热量平衡联立法 涡度相关法

水面蒸发 水面蒸发量反映地区的蒸发能力。 影响永面蒸发量的主要因素是：气温、湿 度、日照、辐射、风速等。 确定水面蒸发的方法有：器测法、水量平衡 法、热量平衡法、空气动力学法与经验公式 法。 器测法：水面蒸发器的口径、水深、材料、安装方式、颜 色等，都对蒸发量的测试结果有很大的影响。除标准蒸发 器外，每种蒸发器必须有自己的折算系数。经折算后的蒸 发量，才与自然水体的蒸发量相接近。所以，折算系数是 每种蒸发器的一个重要参数。 10

10 一、 水面蒸发 水面蒸发量反映地区的蒸发能力。 影响水面蒸发量的主要因素是：气温、湿 度、日照、辐射、风速等。 „ 确定水面蒸发的方法有：器测法、水量平衡 法、热量平衡法、空气动力学法与经验公式 法。 器测法：水面蒸发器的口径、水深、材料、安装方式、颜 色等，都对蒸发量的测试结果有很大的影响。除标准蒸发 器外，每种蒸发器必须有自己的折算系数。经折算后的蒸 发量，才与自然水体的蒸发量相接近。所以，折算系数是 每种蒸发器的一个重要参数