蒸散量和蒸发量关系
农田水利学第二章 作物需水量及作物灌溉制度1
一、作物需水量与影响因素 2．影响作物需水量的主要因素 （3）土壤因素
①影响作物需水量的土壤因素主要有质地、颜色、
含水量、有机质含量、养分状况等。砂土持水力弱，
蒸发较快，因此，在砂土上的作物需水量就大。
②土壤颜色而言，黑褐色土壤吸热较多，其
蒸发较大，而颜色较浅的黄白色土壤反射较 强，相对蒸发较少。
计算参照作物需水量的方法有很多，最 著名的、应用最广泛的是Penman公式
P0 Rn Ea P ET0 P0 1 P
实际需水量的计算
参照作物 需水量
ET kc ( ET0 )
实际作物 需水量 作物系数：随作 物不同，随生育 阶段不同
思考题：
1、解释作物需水量、作物耗水量，有何区
③土壤含水量较高时，蒸发强烈，作物需水
量较大；相反，土壤含水量较低时，作物需 水量较少。
一、作物需水量与影响因素 2．影响作物需水量的主要因素 （4）农业技术 农业栽培技术水平的高低直接影响水量消耗的速 度。粗放的农业栽培技术，可导致土壤水分的无 效消耗。灌水后适时耕耙保墒、中耕松土，将使 土壤表面形成一个疏松层，这样可减少水量的消 耗。
一、灌溉制度的内涵及确定方法 灌溉制度随作物种类、品种和自然条件及 农业技术措施的不同而变化。 由于拟建灌区规划设计或已建灌区管理工 作的需要，灌溉制度一般都需在灌水季节前 加以确定，带有部分估算（预报）性质。
以作物需水规律和气象条件（特别是降 水）等作为主要依据，从当地具体条件出 发，针对不同水文年份，拟定湿润年（频 率为25%）、一般年（频率为50%）和中等 干旱年（频率为75%）及特旱年（频率为 95%）四种类型的灌溉制度。
4）按水量平衡原理分析制定灌溉制度 水量平衡法以作物各生育期内水层变 化（水田）或土壤水分变化（旱田）为依 据，从对作物充分供水的观点出发，要求 土壤含水量降至下限时则应进行灌水，以 保证作物充分供水。
四种水文模型的比较
四种水文模型的比较摘要：水文模型是用数学的语言对现实水文过程进行模拟和预报，在进行水文规律的探讨和解决水文及生产实际问题中起着重要作用。
本文分别介绍了新安江模型、萨克拉门托（SAC）模型、SWAT模型以及TOPMODEL模型，并对这四种水文模型的蒸发计算、产流机制、汇流计算、适用流域、参数以及模型特点等不同方面进行了比较分析。
并结合对着4种模型之间的比较，作出了总结分析和展望。
关键词：新安江模型；SAC模型；SWA T模型；TOPMODEL模型；模型比较引言流域水文模型在进行水文规律研究和解决生产实际问题中起着重要的作用。
新安江模型是一个概念性水文模型，1973年由赵人俊教授领导的研究组在编制新安江预报方案时，汇集了当时在产汇流理论方面的成果，并结合大流域洪水预报的特点，设计出的我国第一个完整的流域水文模型，至今仍在我国湿润和半湿润地区的洪水预报中得到广泛应用；萨克拉门托水文模型，简称SAC模型，是R.C.伯纳什（Burnash）和R.L.费雷尔（Ferral）以及R.A.麦圭儿（Mcguire）于20世纪60年代末至70年代初研制的，是一个连续模拟模型，模型研制完成时间相对较晚，其功能较为完善，兼有蓄满产流和超渗产流，广泛应用于美国水文预报中；SWAT模型是美国农业部农业研究中心研制开发的用于模拟预测土地利用及土地管理方式对流域水量、水质过程影响的分布式流域水文模型；TOPMODEL为基于地形的半分布式流域水文模型，于1979年由Beven和Kirkby提出，其主要特征是将数字高程模型（DEM）的广泛适用性与水文模型及地理信息系统（GIS）相结合，基于DEM数据推求地形指数，并以此来反映下垫面的空间变化对流域水文循环过程的影响，描述水流趋势。
本文对这四中水文模型从蒸发计算、产汇流计算、适用流域以及参数等方面进行分析比较，并得出结论。
1模型简介1.1新安江模型新安江模型是赵人俊等在对新安江水库做入库流量预报工作中，归纳成的一个完整的降雨径流模型。
蒸散量
蒸散量农田土壤蒸发和植物蒸腾的总耗水量。
也称实际蒸散、腾发量或总蒸发量。
单位为mm。
蒸散量是农田水分平衡的重要组成部分。
简介植物群落蒸散量和CO2交换量的测定方法多种多样.该文以水分、CO2动态的区域性整合为目标,开创了一种新的、同时测定群落蒸散量和CO2交换量的方法--LI-6262 CO2/H2O分析仪接气室法.借助这种方法测定了内蒙古锡林河流域典型草原区群落蒸散量和CO2交换量,取得了较好的结果.该方法将群落的重要生态过程:蒸散与光合、呼吸作用的测定联系起来,也因此得到一系列表征群落特性的有用指标;同时该方法具有精度高、简便易携带、适于野外操作等特点,经进一步改进后可广泛用于草原、沙地及湿地植物群落的气体通量测定.对于精确研究草原区各种植物群落类型的水分利用、光合和呼吸特性及草原区植被在全球气候变化中的地位和作用等有重要的实用价值蒸散量制约因素蒸散量受以下三方面的因素制约:①大气的干燥程度、辐射条件及风力大小所综合决定的蒸发势。
②土壤湿润程度和导水能力所决定的上壤供水状况。
③植被状况，包括植物水分输导组织、叶片气孔数量与大小以及群体结构对湍流交换系数的影响等。
平坦地面被矮秆绿色作物全部遮蔽，土壤充分湿润情况下的蒸散量称蒸散势(Potential Evapotranspiration)，也称可能蒸散量、潜在蒸散量或最大可能蒸散量。
因此实际蒸散量是蒸散势、土壤含水量及植被覆盖状况的函数。
蒸散量测定方法器测法应用蒸散计(内装生长着植物的土样的柱状仪器)定期测定土壤水分损失量。
经验公式法用数理统计方法，确定蒸散量与各种气候要素的相关关系，建立计算蒸散量的经验方程。
水分平衡法在地下水较深，对根分布层无水分补给的情况下，通过定期测定降雨量和土壤水分含量以确定蒸散量。
湍流交换法通过测定近地面层的水汽梯度和湍流系数以计算水分的垂直通量，从而确定蒸散量。
热量平衡法通过测定地表热量收支的各分量以确定消耗于蒸散的热量。
水文学原理 第七章 蒸发和散发-文档资料
§3 土壤蒸发
1 土壤蒸发过程
第一阶段 土含超过田间持水量 第二阶段 土含介于田间持水量 与毛管断裂含水量之间
E/Em
( 1) 田 间 持 水 量
( 2) ( 3)
第三阶段 土含小于等于毛管断 裂含水量
Hale Waihona Puke 毛管断裂含水量① 土壤含水量>W田：土壤中存在着自由重力水，土层中毛细管 上下沟通，供水充分，土壤蒸发只受气象条件的影响。蒸 发量大而稳定。 ② W断<W<W田：土壤中毛细管的连续状态将逐渐受到破坏，土 层内部由毛细管作用上升到表面的水分也将逐渐减少，蒸 发量与气象因素和土壤含水量有关。
§ 6 我国蒸散发分布规律
1、我国北方雨量少，温度低，平均年总蒸发量一般在
50~500mm之间
南方雨量多，温度高，平均年总蒸发量一般在 400~900mm之间。（部分地区，如台湾有高达 1000mm的） 2、受地形影响，不同地区即使年降水量接近相同，而
蒸发量都可能不同。在山区，降水不易滞留，迅速形
Wb
Wa
W
§5 流域蒸散发
4 流域蒸散发能力的计算
' ' Em K1 Ew K1 K 2 Ew K Ew ' Em — 流域蒸散发能力； Ew — 水面蒸发；Ew — 蒸发器蒸发。
K1 — 流域蒸散发能力与水面 蒸发的换算系数； K 2 — 水面蒸发与蒸发器观测 蒸发的换算系数； K — 流域蒸散发能力与蒸发 器蒸发的换算系数。
影响水面蒸发的影响因素 水面蒸发的确定方法 水面蒸发在空间上和时间上分布的特点
1 水面蒸发的物理机制
水面蒸发---最简单的蒸发方式---饱和蒸发面
一个水平的自由水面，进入水体的热能增加了水分子的动能，使一些 水分子所获得的动能大于水分子之间的内聚力时，就能突破水面而跃
水文学原理(第六章 蒸发与散发)
T --水面温度 。 水面温度
Doctrine of hydrology
es = 6.1×10
235+T
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（三） 水面蒸发量的测定 1.器测法 1.器测法
E = KE 器
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20m2水面蒸发池
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关于蒸发器折算系数φ 关于蒸发器折算系数 由于蒸发器受体积和水面面积的影响， 由于蒸发器受体积和水面面积的影响，其受热条件与大面 积水面有显著差异。因此， 积水面有显著差异。因此，蒸发器所观测的数据不能直接 用作大水体的水面蒸发值。 用作大水体的水面蒸发值。 总体规律是：蒸发器面积（直径）越大， 总体规律是：蒸发器面积（直径）越大，所观测数据越接 近于天然大面积水体。据研究，当蒸发池的直径大于3.5m 近于天然大面积水体。据研究，当蒸发池的直径大于3.5m 时，其蒸发量与天然大水体接近。 其蒸发量与天然大水体接近。 可用20m2或100m2的蒸发池的蒸发量 池与蒸发器的蒸 的蒸发池的蒸发量E 可用 发量E 的比值φ作为折算系数 作为折算系数： 发量 器的比值 作为折算系数： φ = E池/ E器
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3.水深： 水深： 水深 浅水受当时气温影响显著，气温高， 浅水受当时气温影响显著，气温高， 蒸发量大，气温低则蒸发量小； 蒸发量大，气温低则蒸发量小； 深水由于上下水层的温度差异产生对 流，调节水温，与浅水相比，气温高时蒸 调节水温，与浅水相比， 发量相对较小，气温低时较大。 发量相对较小，气温低时较大。
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4.水量平衡法
灌溉用水定额
灌溉用水定额一、灌溉用水定额的概念灌溉用水定额是指在一定的土地面积和作物类型条件下，每单位时间内需要提供的灌溉用水量。
它是确定农业灌溉用水的重要指标，对于保证农业生产具有重要作用。
二、灌溉用水定额的计算方法1.基本公式灌溉用水定额=作物蒸散量+土壤蒸发量-降雨量其中，作物蒸散量是指一定时间内作物从根系吸收到的水分通过气孔蒸发出去的量；土壤蒸发量是指土壤表面和植被表面的水分通过气孔蒸发出去的量；降雨量是指一定时间内降落在土地上的雨水。
2.具体计算方法（1）作物蒸散量计算：可采取多种方法进行估算，如耗水系数法、参考作物法、深层渗透法等。
其中最常用的是参考作物法，即以某种典型植被为参照物进行计算。
（2）土壤蒸发量计算：可采取盖板法、负压板法等方法进行测定。
（3）降雨量计算：可通过气象站的监测数据进行获取。
三、灌溉用水定额的影响因素1.气候因素：气温、湿度、风速等气象因素会直接影响作物蒸散量和土壤蒸发量。
2.土地条件：土壤类型、坡度、坡向等都会对作物生长和水分利用产生影响。
3.作物类型：不同的作物对水分的需求量不同，因此灌溉用水定额也会有所差异。
4.灌溉方式：不同的灌溉方式（如滴灌、喷灌、洪灌等）对土壤水分利用率也会产生影响，从而对灌溉用水定额产生影响。
四、灌溉用水定额的应用1.指导农业生产：合理确定灌溉用水定额有助于提高农业生产效益，减少浪费和污染。
2.制定国家政策：在国家层面上，根据各地区的实际情况，制定相应的农业政策和规划，保障农业可持续发展。
3.科学管理资源：合理确定灌溉用水定额可以有效地管理资源，避免过度开发和浪费。
五、灌溉用水定额的局限性1.计算方法不够精确：灌溉用水定额的计算方法受到多种因素的影响，因此其结果可能存在一定的误差。
2.缺乏实际数据支持：在实际应用中，由于缺乏足够的实际数据支持，灌溉用水定额可能存在不确定性。
3.不能完全适应不同地区和作物类型：由于不同地区和作物类型对水分需求量的差异，灌溉用水定额可能不能完全适应所有情况。
遥感应用模型土壤含水量.pptx
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• 地表的净辐射通量Rn由以下方程式计算：
式中，Q为太阳总辐射，a为地表反照率
大气长波辐射
地表长波辐射
a为空气比辐射率， g为为地表发射率
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• 土壤热通量G在裸地条件下可达净辐射的20％-50％，而在植被覆盖下大大小于净 辐射，仅占5%-20％，对蒸散量计算的影响很小。 式中，Gv和Gg分别为植被和裸地下土壤热通量，h为作物冠层高度。
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• 潜在蒸散是在理想供水条件下，不存在水分亏缺的植物群体在单位时问内蒸 腾和土壤蒸发量之和。
• 对于充分湿润的下垫面，具有较低的反照率和较低的温度，热量交换主要通 过蒸发即潜热交换进行，此时的感热通量非常小，可近似认为潜在蒸散值是 地表净辐射和土壤热通量的差值
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• 将缺水指数按照干旱等级进行分级 第35页/共53页
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• 土壤含水量是一个无量纲的百分含量（%），遥感数据也是无量纲的灰度，因此 容易误认为两者既然都是无量纲的，可以直接进行统计分析。
• 其实不然，土壤含水量是真实的物理量数据，而从遥感影像上求出的表观土壤含水 量是虚拟的相对数据。
既然不同，为什么可以用遥感计算出 来的表观土壤含水量来替代实测的土壤 含水量呢?
• 传统的旱情监测方法，主要是根据有限的旱情测量站点测定土壤水分含量来监测土壤水分。 • 经典的土壤水分测量方法主要有称重法、中子水分探测法、快速烘干法、电阻法等。 • 因采样速度慢而且花费大量人力物力，范围有限，难以满足实时、大范监测的需要。随着遥感技术的迅
速发展，多时相、多光谱、高光谱遥感数据反映了大面积的地表信息，这些信息从定位、定量方面反映了 土壤水分状况。
城市环境地学：城市气候习题与答案
一、单选题1、关于蒸发量和蒸散量，叙述错误的是（）。
A.蒸发量和蒸散量在数量上基本相同B.蒸发量是指一定时段内，水由液态或固态转变成气态, 散布到空气中的量C.制约蒸散量的因素包括由土壤湿润程度和导水能力所决定的土壤供水状况D.蒸散量是指土壤蒸发和植物蒸腾的总耗水量正确答案：A2、关于城市边界层热岛的形成原因，叙述错误的有（）。
A.由高烟囱等排放出的人为热B.城市冠层中的暖空气通过上升运动进入城市边界层C.夜间，城市边界层之上，有较强的悬浮逆温层，下垫面粗糙度大，机械湍流可冲破逆温层底部，使上层冷空气向下传输D.城市边界层中诸如黑碳气溶胶在白天能吸收太阳辐射而增温正确答案：C3、关于城市冠层热岛形成的主要原因，不包括（）。
A.人为热和温室气体排放有利于加强城市热岛B.大气中悬浮颗粒物有利于加强夜间热岛C.稳定的、气压梯度小的天气形势有利于热岛的形成D.城市的风更小正确答案：D4、城市热岛环流的成因是（）。
A.郊区空气与市区空气的混合B.城市暖空气上升辐散下沉至乡村后流向城市C.郊区暖空气上升D.乡村高层冷空气流向城市后加热成暖空气正确答案：B5、城市能见度下降的主要原因包括（）。
A.城市辐射增加B.城市风场改变C.城市热岛D.高浓度的气体污染物正确答案：D6、城市化导致城市冠层和边界层风场的变化包括（）。
A.下垫面的改变B.风速、风向的改变C.能见度的改变D.空气质量的改变正确答案：B7、城市洪涝灾害危险程度的决定因素包括（）。
A.相对湿度指数B.能见度指数C.热岛效应指数D.暴雨危险指数正确答案：D二、多选题1、关于城市大气环境的垂直分层，叙述正确的是（）。
A.城市边界层是由建筑物顶向上到积云中部高度B.城市冠层由建筑、道路、植被等多种因子等组成C.城市气候的大气环境包括城市冠层和之上的城市边界层D.城市冠层是指城市建筑物顶以下至地面的这一层次正确答案：A、B、C、D2、关于下垫面的叙述，正确的有（）。
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蒸散量和蒸发量关系
蒸散量和蒸发量是描述水分从地表向大气中转移的两个重要指标。
虽然蒸散量和蒸发量都是描述水分蒸发的概念，但它们在实际应用中有着不同的含义和计算方法。
我们来介绍一下蒸发量。
蒸发量是指单位时间内地表水分向大气中转移的总量。
蒸发量受到多种因素的影响，包括温度、湿度、风速、辐射等。
一般情况下，蒸发量越大，表示地表水分向大气中转移的速度越快。
蒸发量的计算方法有很多种，其中比较常用的方法是通过蒸发皿进行测量。
蒸发皿是一种浅而宽的容器，通常放置在地表上，记录下一定时间内蒸发皿内水面下降的高度。
通过计算蒸发皿内水面下降的高度和时间的比值，我们可以得到单位时间内的蒸发量。
与蒸发量不同，蒸散量是指单位面积地表上水分向大气中转移的总量。
蒸散量是包括植物蒸腾和地表水面蒸发两部分的总和。
植物蒸腾是指植物体内的水分通过气孔蒸发到大气中，而地表水面蒸发则是指地表水体蒸发到大气中。
蒸散量的计算方法也有多种，常用的方法包括质量平衡法、能量平衡法和混合法等。
这些方法基于不同的原理，通过测量不同的气象参数和水文参数，来计算蒸散量的大小。
蒸散量和蒸发量之间的关系可以通过以下公式表示：蒸散量=植物蒸腾量+地表水面蒸发量。
也就是说，蒸散量是蒸发量的一个子集，包括植物蒸腾和地表水面蒸发两部分。
蒸散量和蒸发量在水资源管理、农业生产、气候变化等领域有着重要的应用价值。
通过对蒸散量和蒸发量的研究和监测，可以更好地了解水循环过程，为合理利用和保护水资源提供科学依据。
总结起来，蒸散量和蒸发量是描述水分蒸发的两个指标，它们在实际应用中有着不同的含义和计算方法。
蒸发量是指单位时间内地表水分向大气中转移的总量，而蒸散量是指单位面积地表上水分向大气中转移的总量，包括植物蒸腾和地表水面蒸发两部分。
蒸散量和蒸发量的关系可以通过蒸散量=植物蒸腾量+地表水面蒸发量这个公式表示。
通过对蒸散量和蒸发量的研究和监测，可以更好地了解水循环过程，为水资源管理和农业生产提供科学依据。