水文学原理蒸散发课件

欢迎大家！欢迎大家！水文学水文学内容：5.1基本概念5.2水面蒸发5.3土壤蒸发5.4植物散发5.5流域蒸散发第六章蒸散发内容：第六章蒸散发水文学原理蒸散发课件第一节基本概念1定义蒸散发是发生在具有水分子的物体表面上的一种水分运动现象。具有水分的物体表面称为蒸发面。第一节基本概念1定义Doctrineofhydrology62.影响蒸发量大小的三个条件：（1）供水条件—蒸发面上储存的水分多少；（2）能量供给条件—蒸发面上水分子获得能量的多少；（3）动力条件—蒸发面上空水汽输送的速度；

Doctrineofhydrology62.影响蒸发量大Doctrineofhydrology73蒸发强度：单位时间从单位面积土壤表面或植物叶面以及水面所消耗水量，单位mm/d,mm/月，mm/a。Doctrineofhydrology73蒸发强度：单Doctrineofhydrology84蒸发量（蒸发率）：单位时间、单位面积从蒸发面上消耗的水量总和。Doctrineofhydrology84蒸发量（蒸发Doctrineofhydrology95.蒸发能力

蒸发能力是指蒸发面在特定的气象条件下充分供水时的蒸发率。即对同一蒸发面而言，在相同气象条件下可能达到的最大蒸发量。又称为最大蒸发量或潜在蒸发量。Doctrineofhydrology95.蒸发能力66第二节水面蒸发

在水的表层，动能较大的分子，有可能克服周围水分子对它的吸引而逸出水面，成为水汽分子，进入液面上方的空间。接近水面的水汽分子，也有可能受水面水分子的吸引或相互碰撞，运动方向不断改变，部分分子进入水中成为液体水分子。以上两个过程是同时进行的。第二节水面蒸发在水的表层，动能较大的分子，有可能Doctrineofhydrology12一、基本概念1水汽压(e)：大气中水汽所具有的压力。2饱和水汽含量：在一定温度下，空气中所容纳的水汽含量的最大值；（es：饱和水汽压）：设ns为单位时间内逸出水面的分子数，n为单位时间内落回水中的水汽分子数。Doctrineofhydrology12一、基本概念1Doctrineofhydrology二、影响水面蒸发的因素

（一）气象因素：太阳辐射、温度、湿度、风、气压、降水等1）太阳辐射：2）温度：水温越高，越有利于蒸发。主要受太阳辐射强度的控制，水面所接受的太阳辐射基本用于蒸发。气温通过影响水温而影响蒸发。但有时候气温变化与水面蒸发并不十分一致。Doctrineofhydrology二、影响水面蒸发的Doctrineofhydrology143）湿度：影响饱和差4）水汽压差：5）风：6）水面面积7）水深8）水质：溶质存在，降低溶液的蒸汽压，减少蒸发。9）颜色：不同的颜色对太阳能的吸收有差异，一般会降低反射率，增加吸热量，增大蒸发量。Doctrineofhydrology143）湿度：影响Doctrineofhydrology15三、水面蒸发量的观测与估算1.通过成因分析法，建立理论公式；2.直接测定3.根据典型资料建立地区经验公式；Doctrineofhydrology15三、水面蒸发量Doctrineofhydrology16（三）水面蒸发量的确定方法1.器测法Doctrineofhydrology16（三）水面蒸Doctrineofhydrology1720m2水面蒸发池Doctrineofhydrology1720m2水面蒸Doctrineofhydrology18关于蒸发器折算系数φ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，蒸发器所观测的数据不能直接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，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时，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E池与蒸发器的蒸发量E器的比值φ作为折算系数：φ=E池/E器Doctrineofhydrology18关于蒸发器折算Doctrineofhydrology19折算系数与蒸发器的类型、自然环境、季节等因素有关。可以得出以下结论：实际蒸发值与用蒸发器观测到的蒸发值也没有固定关系。要根据当地的实际资料分析确定。Doctrineofhydrology19折算系数与蒸发Doctrineofhydrology20同一类型蒸发器的折算系数在不同时期的变化规律可以用φ

=f(d)曲线表示。d为饱和差，它综合地反映自然地理环境和季节情况。对每一个蒸发器作出φ

=f(d)曲线，当已知饱和差d时，即可以得到折算系数φ

，再换算成水面蒸发量。Doctrineofhydrology20同一类型蒸发器Doctrineofhydrology21根据某流域附近的水面蒸发实验资料，分析的E601型蒸发器1-12月份的折算系数K依次为0.98、0.96、0.89、0.88、0.89、0.93、0.95、0.97、1.03、1.03、1.06、1.02。本流域应用E601蒸发器测得8月30-31日和9月1-3日的水面蒸发量依次为5.2mm、6.0mm、6.2mm、5.8mm、5.6mm，试计算某水库这些天的逐日水面蒸发量。Doctrineofhydrology21根据某流域附近2、确定水面蒸发量的理论方法

theoreticalmethoda热量平衡法

(heatbalancemethod)inputoutput2、确定水面蒸发量的理论方法theoreticalmet第二节水面蒸发b空气动力学法

(aerodynamicmethod)饱和差2、确定水面蒸发量的理论方法

theoreticalmethod第二节水面蒸发b空气动力学法(aerodynam第二节水面蒸发c混合法

(mixedmethod)水体吸收净辐射热量引起的蒸发风速和饱和差引起的蒸发2、确定水面蒸发量的理论方法

theoreticalmethod第二节水面蒸发c混合法(mixedmethod第二节水面蒸发d水量平衡法

(waterbalancemethod)2、确定水面蒸发量的理论方法

theoreticalmethod第二节水面蒸发d水量平衡法(waterbalan第二节水面蒸发3、确定水面蒸发量的经验公式途径

empiricalequation华东水利学院经验公式第二节水面蒸发3、确定水面蒸发量的经验公式途径emp第二节水面蒸发水面蒸发的时空分布特点temporalspatialdistributioncharacteristics空间分布特点时间分布特点全球赤道大——1100mm两极小——120mm我国西北干旱区——2000mm以上华北地区——1200～2000mm之间南方湿润区——1200mm以下第二节水面蒸发水面蒸发的时空分布特点temporal

一、土壤蒸发机制：土壤蒸发不仅与蒸发面性质有关，而且与供水条件有关。土壤水蒸发过程中，不仅要克服液体水分子之间的内聚力，而且要克服土壤颗粒对水分子的吸附力。第三节土壤蒸发一、土壤蒸发机制：第三节土壤蒸发二、土壤蒸发的过程在供水不足的条件下，土壤蒸发实际上是土壤失去水分干化的过程。分为如下三阶段：1.定常蒸发率阶段2.蒸发率下降阶段3.蒸发率微弱阶段划分依据是什么？二、土壤蒸发的过程第三节土壤蒸发毛管断裂含水量(3)田间持水量(2)(1)E/Em第一阶段土含超过田间持水量水分通过毛管作用源源不断地供给土壤蒸发充分供水条件下的土壤蒸发只受气象条件影响，E大且稳定E继续，θ减小1、土壤蒸发过程第三节土壤蒸发毛管断裂含水量(3)田间持水量(2)(1)第三节土壤蒸发第二阶段土含介于田间持水量与毛管断裂含水量之间毛管连续状态破坏，毛管输送水量减小E随θ减小而减小――持续到θ毛1、土壤蒸发过程毛管断裂含水量(3)田间持水量(2)(1)E/Em第三节土壤蒸发第二阶段土含介于田间持水量与毛管断裂含水第三节土壤蒸发第三阶段土含小于等于毛管断裂含水量毛管输送水分完全破坏只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小E小而稳定1、土壤蒸发过程毛管断裂含水量(3)田间持水量(2)(1)E/Em第三节土壤蒸发第三阶段土含小于等于毛管断裂含水量毛管输Doctrineofhydrology33（二）土壤蒸发量的测定Doctrineofhydrology33（二）土壤蒸发Doctrineofhydrology34三、植物散发量的测定蒸渗仪（美国加利福尼亚大学戴维斯分校）直径：6.70米深：0.96米水力式土壤蒸渗仪（中国科学院地理研究所禹城实验站）称重式蒸渗仪Doctrineofhydrology34三、植物散发量Doctrineofhydrology35器测法观测土壤蒸发量存在的问题：1.由于被测试土壤本身的热力条件与天然不同，所测结果与实际可能有较大差异；2.器测法所测结果只是一个点的土壤蒸发量，观测结果只能在特定的条件下应用或作为参考；3.在面积较大的情况下，下垫面情况复杂，很难区分土壤蒸发和植物蒸散；4.目前器测法也主要用于机理研究，很少用于解决实际问题。Doctrineofhydrology35器测法观测土壤Doctrineofhydrology362.间接计算法1）水量平衡原理2）热量平衡原理Doctrineofhydrology362.间接计算法三影响土壤蒸发的因素1.气象因素2.土壤特性（土壤的孔隙性、与地下水位的关系、温度梯度等）三影响土壤蒸发的因素1土壤特性1）土壤含水量土壤含水量大于田间持水量：基本等于蒸发能力。随着土壤含水量的降低，土壤蒸发量大致线性下降。临界土壤含水量：土壤蒸发量接近于蒸发能力（即VE接近1）时的土壤含水量。2）土壤的类型1土壤特性1）土壤含水量3）土壤孔隙性的影响（孔隙的形状、大小和数量）孔隙太大，土壤水的毛细上升高度小，不利于向土壤表面供水，在地下水有一定埋深的情况下，蒸发量不大。一般认为，土壤孔隙直径在0.1—0.001之间，毛管现象明显，供水充分，有利于蒸发。当孔隙太小或团粒结构情况下，土壤水分多为结合水，毛管狭窄，水分运移阻力大，不利于蒸发。3）土壤孔隙性的影响（孔隙的形状、大小和数量）

4）地下水位的影响地下水位对土壤蒸发量的影响，主要通过地下水位的高低对地下水以上的土层的土壤含水量的分布起作用。当土壤表面处于支持毛细带以内时（毛管水活动带），地下水可不断向地表供水，蒸发量较大。

5）土壤中温度梯度的影响一般由温度高处向温度低处运移。从而影响土壤蒸发量的大小。4）地下水位的影响第四节植物蒸发植物叶面蒸发量和散发量，一般就指散发量。1、散发现象植物从土壤中吸取水分，然后输送到茎和叶面，大部分水分从叶面和茎逸散到空气中，这就是散发现象。

第四节植物蒸发植物叶面蒸发量和散发量，一般就指散发量。

当叶面气孔打开，水分可通过开放的气孔逸出，完成植物的散发过程。植物散发的强弱受气孔开启程度的控制，而气孔开启程度又受温度等控制。植物散发过程不仅是物理过程，而且是生物物理过程。植物散发水量很大，约占植物吸收水分的90％。当叶面气孔打开，水分可通过开放的气孔逸出，完成植物的植物吸收包含植物养分的水溶液植物细胞从流动的水中吸收养分，并且通过叶面将多余的水分排入大气通过植物叶面气孔向大气释放水汽渗透压驱使水分进入植物根系植物吸收包含植物养分的水溶液植物细胞从流动的水中吸收养分，并Doctrineofhydrology441.器测法

P+I+R+C＝ET+D+ΔW2.坑测法3.棵枝称重法4.气量计法5.散发模型二、植物散发量的测定Doctrineofhydrology441.器测法二、二、植物散发量的测定二、植物散发量的测定二影响植物散发的因素气象因素同水面蒸发、土壤蒸发一样，受温度、湿度、日照、风速等因素的影响。太阳辐射和温度的高低，还可以通过影响植物的生理过程而间接影响散发量。温度低于1.5℃，植物几乎停止生长，散发量很小；温度大于1.5℃，散发量随温度升高而加大；当温度大于40℃，叶面失去调节能力，气孔全部张开，散发量增加，一旦供水不足，容易造成植物枯萎。植物的光合作用与太阳辐射有关，约95％的散发量发生在白天。二影响植物散发的因素气象因素

土壤含水量因素：有不同的认识有的学者认为：植物的散发量与留存在土壤内供植物使用的水大致成正比；另有学者认为：土壤含水量在减少到植物凋萎含水量以前，散发与有效水量无关（问：何为土壤有效水量？）。你认为哪种说法对？原因是？土壤含水量因素：有不同的认识你认为哪种说法对？原因是？

植物生理条件的影响：植物生理条件仅指植物的种类和植物生长阶段在生理上的差别；不同种类的植物，生理结构不同，在相同的气象和土壤条件下，水汽散发量有较大的差异：植物生理条件的影响：第五节流域蒸散发流域蒸散发及其影响因素流域蒸散发：流域上不同蒸发面（水面、裸土、岩石、植被等）的蒸发和散发总称为流域蒸散发。（一般，流域内水面占的比重不大，所以土壤蒸发和植物散发是流域蒸散发决定性部分。）第五节流域蒸散发流域蒸散发及其影响因素流域蒸散发：流域第五节流域蒸散发影响土壤蒸发和植物散发的因素即是影响流域总蒸发的因素,综合起来，影响因素包括：（1）气象条件（日照、温度、湿度、风速等）；（2）流域内土壤含水量；（3）流域内土壤、植被分布；（4）地形、地貌。流域蒸散发及其影响因素第五节流域蒸散发影响土壤蒸发和植物散发的因素即是影响流1.水量平衡法原理：质量守恒公式：对于陆面多年情况下，优点：原理简单，公式严密，适于计算大面积（特别是整个流域）、长时段（年和多年）蒸发量的计算。缺点：计算和观测各均衡项所产生的误差归入蒸发量，对于蒸发量占总水量较小的情况，将产生较大的误差。第五节流域蒸散发1.水量平衡法第五节流域蒸散发2.热量平衡法蒸发是水热交换过程，水量平衡与热量平衡之间有着紧密的联系，一般表达式如下：

式中：E－总蒸发量；P－降水量；E/P－蒸发系数；R－辐射平衡值；L－蒸发潜热；R/LP－辐射干燥指数。只需记住结论：蒸发可由降水量和一个与干燥指数有关的函数求得。2.热量平衡法只需记住结论：蒸发可由降水量和一个与干燥指Doctrineofhydrology533模式计算法（不考虑蒸散发在流域上不均匀的情况）1）一层模式方法：把流域蒸散发层作为一个整体，并认为蒸散发量同该层土壤含水量及流域蒸散发能力成正比；缺点：结构和含水量的垂直分布不完全与实际情况相符。Doctrineofhydrology533模式计算法Doctrineofhydrology542）二层模式方法：分上下层，并认为降雨补给土壤和蒸散发消耗土壤水分都是先上层后下层，蒸发规律：上层以蒸散能力蒸发，直到上层水分耗尽才蒸发下层；下层土壤蒸散发量与剩余蒸散发能力（流域蒸散发能力与上层蒸散发之差）及下层土壤实际含水量成正比；缺点：没考虑蒸发后地下水的补给。Doctrineofhydrology542）二层模式Doctrineofhydrology55

3）三层模式方法：把可蒸散发层分为上、下和深层，降雨时先补给上层，后满足下层，最后是深层。蒸散发量的计算方法：上、下层与二层模式相同。当下层土壤水分耗尽，深层开始蒸发，其量小且稳定。Doctrineofhydrology553）三层模式上层（UpperLayer）下层（LowerLayer）深层（DeepLayer）EU,WU,WUMEL,WL,WLMED,WD,WDM上土层蒸发量：

EU=Em下土层蒸发量：EL=Em*WL/WLM深土层蒸发量：ED=C*Em土壤蒸发量：E=EU+EL+ED

（notes:同时刻相加）上层下层深层EU,WU,WUMEL,WL,WLMED,WD,Doctrineofhydrology57Doctrineofhydrology57Doctrineofhydrology58遥感的基本知识

遥感（RmoteSensing），就字面含义可以解释为遥远的感知。它是一种远离目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获取的信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的综合性技术。Doctrineofhydrology58遥感的基本知识Doctrineofhydrology59

遥感的原理：

地球上每一物质作为其固有的性质都会反射、吸收、透射及辐射电磁波。例如，植物的叶子之所以能看出绿色，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中的蓝及红色波长的光强烈的吸收，而对绿色波长的光强烈反射的缘故。Doctrineofhydrology59遥感的原理Doctrineofhydrology60

物体对电磁波固有的波长特性叫光谱特性。一切物体，由于其种类及环境条件不同，因而具有反射或辐射不同波长的电磁波的特性。遥感就是根据这个原理来探测目标对象反射和发射的电磁波，获取目标信息，完成远距离识别物体的技术。Doctrineofhydrology60物3.遥感解译法1）利用遥感数据解译，估算地表总蒸发量。2）运用能量守恒原理，计算太阳辐射用于消耗于地表水分蒸发的能量。3）遥感各波段所接受的数据，实际上就是接收地表反射的能量，通过能量平衡计算，可以得到蒸发比。4）运用遥感解译，需要很多的大气物理参数（天顶角、辐射强度、能见度、反射率等）、地表参数（粗糙度、植被覆盖情况、地表温度）等。3.遥感解译法Doctrineofhydrology62Doctrineofhydrology62Doctrineofhydrology63Doctrineofhydrology63Doctrineofhydrology64Doctrineofhydrology64Doctrineofhydrology65

应用遥感技术测定蒸发的方法也在发展，国外试图把地面反射率、地面温度、土壤水分、地面覆盖状况、地面糙率和风速等遥感资料运用于确定蒸发。总的来说，遥感技术可能对蒸发测定，尤其是大面积的蒸发测定作出贡献，但要得到大面积较接近实际的蒸发测定，只有把遥感技术与地面观测结合起来才是可能的。

Doctrineofhydrology65Doctrineofhydrology66复习思考题蒸发、蒸发率、蒸发能力蒸发分类控制蒸发的条件影响水面蒸发的因素水面蒸发量的计算土壤蒸发规律（3阶段）影响土壤蒸发因素流域蒸散发规律流域蒸散发计算Doctrineofhydrology66复习思考题蒸发欢迎大家！欢迎大家！水文学水文学内容：5.1基本概念5.2水面蒸发5.3土壤蒸发5.4植物散发5.5流域蒸散发第六章蒸散发内容：第六章蒸散发水文学原理蒸散发课件第一节基本概念1定义蒸散发是发生在具有水分子的物体表面上的一种水分运动现象。具有水分的物体表面称为蒸发面。第一节基本概念1定义Doctrineofhydrology722.影响蒸发量大小的三个条件：（1）供水条件—蒸发面上储存的水分多少；（2）能量供给条件—蒸发面上水分子获得能量的多少；（3）动力条件—蒸发面上空水汽输送的速度；

Doctrineofhydrology62.影响蒸发量大Doctrineofhydrology733蒸发强度：单位时间从单位面积土壤表面或植物叶面以及水面所消耗水量，单位mm/d,mm/月，mm/a。Doctrineofhydrology73蒸发强度：单Doctrineofhydrology744蒸发量（蒸发率）：单位时间、单位面积从蒸发面上消耗的水量总和。Doctrineofhydrology84蒸发量（蒸发Doctrineofhydrology755.蒸发能力

蒸发能力是指蒸发面在特定的气象条件下充分供水时的蒸发率。即对同一蒸发面而言，在相同气象条件下可能达到的最大蒸发量。又称为最大蒸发量或潜在蒸发量。Doctrineofhydrology95.蒸发能力66第二节水面蒸发

在水的表层，动能较大的分子，有可能克服周围水分子对它的吸引而逸出水面，成为水汽分子，进入液面上方的空间。接近水面的水汽分子，也有可能受水面水分子的吸引或相互碰撞，运动方向不断改变，部分分子进入水中成为液体水分子。以上两个过程是同时进行的。第二节水面蒸发在水的表层，动能较大的分子，有可能Doctrineofhydrology78一、基本概念1水汽压(e)：大气中水汽所具有的压力。2饱和水汽含量：在一定温度下，空气中所容纳的水汽含量的最大值；（es：饱和水汽压）：设ns为单位时间内逸出水面的分子数，n为单位时间内落回水中的水汽分子数。Doctrineofhydrology12一、基本概念1Doctrineofhydrology二、影响水面蒸发的因素

（一）气象因素：太阳辐射、温度、湿度、风、气压、降水等1）太阳辐射：2）温度：水温越高，越有利于蒸发。主要受太阳辐射强度的控制，水面所接受的太阳辐射基本用于蒸发。气温通过影响水温而影响蒸发。但有时候气温变化与水面蒸发并不十分一致。Doctrineofhydrology二、影响水面蒸发的Doctrineofhydrology803）湿度：影响饱和差4）水汽压差：5）风：6）水面面积7）水深8）水质：溶质存在，降低溶液的蒸汽压，减少蒸发。9）颜色：不同的颜色对太阳能的吸收有差异，一般会降低反射率，增加吸热量，增大蒸发量。Doctrineofhydrology143）湿度：影响Doctrineofhydrology81三、水面蒸发量的观测与估算1.通过成因分析法，建立理论公式；2.直接测定3.根据典型资料建立地区经验公式；Doctrineofhydrology15三、水面蒸发量Doctrineofhydrology82（三）水面蒸发量的确定方法1.器测法Doctrineofhydrology16（三）水面蒸Doctrineofhydrology8320m2水面蒸发池Doctrineofhydrology1720m2水面蒸Doctrineofhydrology84关于蒸发器折算系数φ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，蒸发器所观测的数据不能直接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，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时，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E池与蒸发器的蒸发量E器的比值φ作为折算系数：φ=E池/E器Doctrineofhydrology18关于蒸发器折算Doctrineofhydrology85折算系数与蒸发器的类型、自然环境、季节等因素有关。可以得出以下结论：实际蒸发值与用蒸发器观测到的蒸发值也没有固定关系。要根据当地的实际资料分析确定。Doctrineofhydrology19折算系数与蒸发Doctrineofhydrology86同一类型蒸发器的折算系数在不同时期的变化规律可以用φ

=f(d)曲线表示。d为饱和差，它综合地反映自然地理环境和季节情况。对每一个蒸发器作出φ

=f(d)曲线，当已知饱和差d时，即可以得到折算系数φ

，再换算成水面蒸发量。Doctrineofhydrology20同一类型蒸发器Doctrineofhydrology87根据某流域附近的水面蒸发实验资料，分析的E601型蒸发器1-12月份的折算系数K依次为0.98、0.96、0.89、0.88、0.89、0.93、0.95、0.97、1.03、1.03、1.06、1.02。本流域应用E601蒸发器测得8月30-31日和9月1-3日的水面蒸发量依次为5.2mm、6.0mm、6.2mm、5.8mm、5.6mm，试计算某水库这些天的逐日水面蒸发量。Doctrineofhydrology21根据某流域附近2、确定水面蒸发量的理论方法

theoreticalmethoda热量平衡法

(heatbalancemethod)inputoutput2、确定水面蒸发量的理论方法theoreticalmet第二节水面蒸发b空气动力学法

(aerodynamicmethod)饱和差2、确定水面蒸发量的理论方法

theoreticalmethod第二节水面蒸发b空气动力学法(aerodynam第二节水面蒸发c混合法

(mixedmethod)水体吸收净辐射热量引起的蒸发风速和饱和差引起的蒸发2、确定水面蒸发量的理论方法

theoreticalmethod第二节水面蒸发c混合法(mixedmethod第二节水面蒸发d水量平衡法

(waterbalancemethod)2、确定水面蒸发量的理论方法

theoreticalmethod第二节水面蒸发d水量平衡法(waterbalan第二节水面蒸发3、确定水面蒸发量的经验公式途径

empiricalequation华东水利学院经验公式第二节水面蒸发3、确定水面蒸发量的经验公式途径emp第二节水面蒸发水面蒸发的时空分布特点temporalspatialdistributioncharacteristics空间分布特点时间分布特点全球赤道大——1100mm两极小——120mm我国西北干旱区——2000mm以上华北地区——1200～2000mm之间南方湿润区——1200mm以下第二节水面蒸发水面蒸发的时空分布特点temporal

一、土壤蒸发机制：土壤蒸发不仅与蒸发面性质有关，而且与供水条件有关。土壤水蒸发过程中，不仅要克服液体水分子之间的内聚力，而且要克服土壤颗粒对水分子的吸附力。第三节土壤蒸发一、土壤蒸发机制：第三节土壤蒸发二、土壤蒸发的过程在供水不足的条件下，土壤蒸发实际上是土壤失去水分干化的过程。分为如下三阶段：1.定常蒸发率阶段2.蒸发率下降阶段3.蒸发率微弱阶段划分依据是什么？二、土壤蒸发的过程第三节土壤蒸发毛管断裂含水量(3)田间持水量(2)(1)E/Em第一阶段土含超过田间持水量水分通过毛管作用源源不断地供给土壤蒸发充分供水条件下的土壤蒸发只受气象条件影响，E大且稳定E继续，θ减小1、土壤蒸发过程第三节土壤蒸发毛管断裂含水量(3)田间持水量(2)(1)第三节土壤蒸发第二阶段土含介于田间持水量与毛管断裂含水量之间毛管连续状态破坏，毛管输送水量减小E随θ减小而减小――持续到θ毛1、土壤蒸发过程毛管断裂含水量(3)田间持水量(2)(1)E/Em第三节土壤蒸发第二阶段土含介于田间持水量与毛管断裂含水第三节土壤蒸发第三阶段土含小于等于毛管断裂含水量毛管输送水分完全破坏只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小E小而稳定1、土壤蒸发过程毛管断裂含水量(3)田间持水量(2)(1)E/Em第三节土壤蒸发第三阶段土含小于等于毛管断裂含水量毛管输Doctrineofhydrology99（二）土壤蒸发量的测定Doctrineofhydrology33（二）土壤蒸发Doctrineofhydrology100三、植物散发量的测定蒸渗仪（美国加利福尼亚大学戴维斯分校）直径：6.70米深：0.96米水力式土壤蒸渗仪（中国科学院地理研究所禹城实验站）称重式蒸渗仪Doctrineofhydrology34三、植物散发量Doctrineofhydrology101器测法观测土壤蒸发量存在的问题：1.由于被测试土壤本身的热力条件与天然不同，所测结果与实际可能有较大差异；2.器测法所测结果只是一个点的土壤蒸发量，观测结果只能在特定的条件下应用或作为参考；3.在面积较大的情况下，下垫面情况复杂，很难区分土壤蒸发和植物蒸散；4.目前器测法也主要用于机理研究，很少用于解决实际问题。Doctrineofhydrology35器测法观测土壤Doctrineofhydrology1022.间接计算法1）水量平衡原理2）热量平衡原理Doctrineofhydrology362.间接计算法三影响土壤蒸发的因素1.气象因素2.土壤特性（土壤的孔隙性、与地下水位的关系、温度梯度等）三影响土壤蒸发的因素1土壤特性1）土壤含水量土壤含水量大于田间持水量：基本等于蒸发能力。随着土壤含水量的降低，土壤蒸发量大致线性下降。临界土壤含水量：土壤蒸发量接近于蒸发能力（即VE接近1）时的土壤含水量。2）土壤的类型1土壤特性1）土壤含水量3）土壤孔隙性的影响（孔隙的形状、大小和数量）孔隙太大，土壤水的毛细上升高度小，不利于向土壤表面供水，在地下水有一定埋深的情况下，蒸发量不大。一般认为，土壤孔隙直径在0.1—0.001之间，毛管现象明显，供水充分，有利于蒸发。当孔隙太小或团粒结构情况下，土壤水分多为结合水，毛管狭窄，水分运移阻力大，不利于蒸发。3）土壤孔隙性的影响（孔隙的形状、大小和数量）

4）地下水位的影响地下水位对土壤蒸发量的影响，主要通过地下水位的高低对地下水以上的土层的土壤含水量的分布起作用。当土壤表面处于支持毛细带以内时（毛管水活动带），地下水可不断向地表供水，蒸发量较大。

5）土壤中温度梯度的影响一般由温度高处向温度低处运移。从而影响土壤蒸发量的大小。4）地下水位的影响第四节植物蒸发植物叶面蒸发量和散发量，一般就指散发量。1、散发现象植物从土壤中吸取水分，然后输送到茎和叶面，大部分水分从叶面和茎逸散到空气中，这就是散发现象。

第四节植物蒸发植物叶面蒸发量和散发量，一般就指散发量。

当叶面气孔打开，水分可通过开放的气孔逸出，完成植物的散发过程。植物散发的强弱受气孔开启程度的控制，而气孔开启程度又受温度等控制。植物散发过程不仅是物理过程，而且是生物物理过程。植物散发水量很大，约占植物吸收水分的90％。当叶面气孔打开，水分可通过开放的气孔逸出，完成植物的植物吸收包含植物养分的水溶液植物细胞从流动的水中吸收养分，并且通过叶面将多余的水分排入大气通过植物叶面气孔向大气释放水汽渗透压驱使水分进入植物根系植物吸收包含植物养分的水溶液植物细胞从流动的水中吸收养分，并Doctrineofhydrology1101.器测法

P+I+R+C＝ET+D+ΔW2.坑测法3.棵枝称重法4.气量计法5.散发模型二、植物散发量的测定Doctrineofhydrology441.器测法二、二、植物散发量的测定二、植物散发量的测定二影响植物散发的因素气象因素同水面蒸发、土壤蒸发一样，受温度、湿度、日照、风速等因素的影响。太阳辐射和温度的高低，还可以通过影响植物的生理过程而间接影响散发量。温度低于1.5℃，植物几乎停止生长，散发量很小；温度大于1.5℃，散发量随温度升高而加大；当温度大于40℃，叶面失去调节能力，气孔全部张开，散发量增加，一旦供水不足，容易造成植物枯萎。植物的光合作用与太阳辐射有关，约95％的散发量发生在白天。二影响植物散发的因素气象因素

土壤含水量因素：有不同的认识有的学者认为：植物的散发量与留存在土壤内供植物使用的水大致成正比；另有学者认为：土壤含水量在减少到植物凋萎含水量以前，散发与有效水量无关（问：何为土壤有效水量？）。你认为哪种说法对？原因是？土壤含水量因素：有不同的认识你认为哪种说法对？原因是？

植物生理条件的影响：植物生理条件仅指植物的种类和植物生长阶段在生理上的差别；不同种类的植物，生理结构不同，在相同的气象和土壤条件下，水汽散发量有较大的差异：植物生理条件的影响：第五节流域蒸散发流域蒸散发及其影响因素流域蒸散发：流域上不同蒸发面（水面、裸土、岩石、植被等）的蒸发和散发总称为流域蒸散发。（一般，流域内水面占的比重不大，所以土壤蒸发和植物散发是流域蒸散发决定性部分。）第五节流域蒸散发流域蒸散发及其影响因素流域蒸散发：流域第五节流域蒸散发影响土壤蒸发和植物散发的因素即是影响流域总蒸发的因素,综合起来，影响因素包括：（1）气象条件（日照、温度、湿度、风速等）；（2）流域内土壤含水量；（3）流域内土壤、植被分布；（4）地形、地貌。流域蒸散发及其影响因素第五节流域蒸散发影响土壤蒸发和植物散发的因素即是影响流1.水量平衡法原理：质量守恒公式：对于陆面多年情况下，优点：原理简单，公式严密，适于计算大面积（特别是整个流域）、长时段（年和多年）蒸发量的计算。缺点：计算和观测各均衡项所产生的误差归入蒸发量，对于蒸发量占总水量较小的情况，将产生较大的误差。第五节流域蒸散发1.水量平衡法第五节流域蒸散发2.热量平衡法蒸发是水热交换过程，水量平衡与热量平衡之间有着紧密的联系，一般表达式如下：

式中：E－总蒸发量；P－降水量；E/P－蒸发系数；R－辐射平衡值；L－蒸发潜热；R/LP－辐射干燥指数。只需记住结论：蒸发可由降水量和一个与干燥指数有关的函数求得。2.热量平衡法只需记住结论：蒸发可由降水量和一个与干燥指Doctrineofhydrology1193模式计算法（不考虑蒸散发在流域上不均匀的情况）1）一层模式方法：把流域蒸散发层作为一个整体，并认为蒸散发量同该层土壤含水量及流域蒸散发能力成正比；缺点：结构和含水量的垂直分布不完全与实际情况相符。Doctrineofhydrology533模式计算法Doctrineofhydrology1202）二层模式方法：分上下