水面蒸发计算模型研究

根据水面蒸发形成机制和水面蒸发量与气象要素关系的试验分析结果 ,选择饱和水汽压差、风速、相对湿度作为水面蒸发计算因子 ;综合国内外水面蒸发计算研究成果 ,选取适用的风速函数和相对湿度函数 ,提出一种具有较强适应性的水面蒸发计算模型 .简要评析目前国内出现的 3个水面蒸发全国通用计算公式 ,指出这 3个公式尚存在欠缺 ,有待进一步完善 ;最后提出水面蒸发计算模型研究应统一水面蒸发量标准 ,正确选择风速函数 ,并应加强水面蒸发计算模型空间变化规律的研究 .     

水面蒸发量计算模型的改进

在文献[1]所建模型的基础上，通过加进自由对流蒸发项和设置分段风速函数，建立一种改进的水面蒸发量计算模型，利用我国不同气候区33个水库湖泊漂浮蒸发站462个站月实验资料，确定新模型的参数。检验表明，此模型多站拟合误差较小，大范围适应性较强。     

水面蒸发量计算公式的研究

依据水面蒸发形成机理和水面蒸发量与气象要素关系的试验，总结前人水面蒸发建模经验，在前人研究成果的基础上，提出了一种以饱和水汽压差、水-气温差、相对湿度、风速为因子的水面蒸发量计算公式；利用国内多站水面蒸发实验资料，确定公式中的系数，对公式的拟合误差和引用误差，进行检验和评析就水面蒸发量计算公式研究中存在的几个主要问题，在分析、讨论的基础上，提出看法。     

水面蒸发量的预测

提出以气象预报为水面蒸发预测的先决务件，利用中长期气候预报提供的有关气候因子的预报值，作为计算水面蒸发量预测值的依据。根据中长期预报内容，建立了一个包含气温和相对湿度两个因子的水面蒸发量气候学预测模型。使用全国不同气候区33个水库湖库漂浮水面蒸发实验站资料，确定模型参数，并作模型拟合误差检验。采用33站水、陆对比观测资料，建立预测模型因子水、陆转换关系。应用所建模型预测江西省都昌县小东湖1996～1999年逐月、旬水面蒸发量，用以说明模型的应用步骤和作模型预测误差检验。结果表明，所建模型的空间适应性良好，预测精度较高，具有一定的推广价值。     

丹江口水库蒸发量与气象因子关系分析

为研究丹江口水库水面蒸发量与不同气象因子之间的关系,采用灰色关联分析方法对影响水面蒸发量的主要气象因子进行统计分析,并建立多元线性回归模型.研究结果表明:①丹江口水库蒸发站气象因子对水面蒸发量影响大小顺序为:降水量>日照>水温>水汽压>气温>相对湿度>风速>气压;②采用多元线性回归模型进行蒸发的模拟计算具有较好的精度....     

黄河巴彦高勒蒸发实验站水面蒸发模型的建立

采用分段风速函数建立了黄河巴彦高勒蒸发实验站的道尔顿水面蒸发模型,计算结果表明:当风速小于3 m/s时,模型计算蒸发量与实测蒸发量相关关系很好,可基本消除水面蒸发经验公式在不同风速段出现不同系统性误差的现象;风速大于3 m/s时,模型计算结果不太理想。     

基于GPR、CatBoost、XGBoost三种模型预测江西地区水面蒸发量

水面蒸发量是水资源规划与管理、农业灌溉设计和水文模拟等方面的基础数据,它是水量平衡计算中的关键要素。为了提高水面蒸发量的预测精度,选用了3种经验模型和3种学习机模型预测江西地区水面蒸发量,3种学习机模型包括GPR模型、XGBoost模型和CatBoost模型。依据江西地区2001-2015年16个气象站的逐日气象资料,如最高(低)气温、全球太阳辐射、地外太阳辐射、相对湿度和风速,构建10种不同的输入参数,通过对4种统计指标（R²、RMSE、MBE、MAE）的大小进行评估来评价模型的模拟精度。结果表明：当气象资料充足时,推荐CatBoost 10模型为江西地区水面蒸发量的预测模型,该模型在验证期的R²、RMSE、MBE、MAE值分别为0.744、0.842、0.006、0.633 mm/d;在输入组合相同的条件下,3种学习机模型的模拟精度均优于相应的经验模型。通过研究对比提高了江西地区水面蒸发量模型预测的精度。     

河北省平原区水面蒸发量变化趋势及影响因素

蒸发是水循环中受下垫面状况和气候变化影响最为直接的水文气候因子,同时也是地面热量平衡和水分平衡的重要组成部分。在分析衡水实验站20 m2蒸发场蒸发量变化趋势的基础上,进一步对影响蒸发的气温、风速、日照时数、相对湿度的变化趋势及其与蒸发量的关系进行了分析。从年尺度分析结果看,风速和日照时数对于蒸发皿蒸发量的影响是导致蒸发皿蒸发量减少的主要原因。分析水面蒸发量变化趋势,对研究其他气象因子对环境及生物的影响有重要意义。     

气象因子在海河流域蒸发悖论中的作用机理

蒸发是水文循环的重要环节。利用Mann-Kendall趋势检验方法检测了海河流域1961-2006年蒸发皿蒸发量的演变趋势。结果表明:海河流域蒸发皿蒸发量呈现出显著的下降趋势。利用相关分析、偏相关分析和主成分分析方法,研究了蒸发皿蒸发量与平均气温、相对湿度、平均风速和日照时数4种气象因子之间的关系。基于这4种气象因子,建立了模拟蒸发皿蒸发量的经验公式(E-THWS公式),并利用这一公式的微分形式揭示了这4种气象因子在海河流域"蒸发悖论"中的作用。结果表明:平均气温和相对湿度对海河流域蒸发皿蒸发量的增加作用要小于平均风速和日照时数的减少作用;平均风速的下降是蒸发皿蒸发量下降的主要原因。     

民勤红崖山灌区渠系水面蒸发量计算方法研究

水面蒸发是流域水资源规划、优化调度与管理及水资源评价等必须考虑的水文要素。针对石羊河流域水面蒸发特点,利用气象资料,对国内外水面蒸发量典型计算模型进行了对比分析,Hofner湖模型、晋阳湖模型2、闵骞模型计算结果与E-601型蒸发皿实测值比较接近,相对误差分别为-4.91%、-6.93%、-2.02%,因此可以利用闵骞模型计算民勤红崖山灌区水面蒸发量;探讨了动水水面蒸发量计算方法,结合闵骞模型,分别计算了红崖山灌区不同灌溉期的水面日均蒸发量;根据红崖山灌区干渠、支渠、斗渠、农渠、机井沟在2010年不同灌水期的灌水时间、水面宽度、输水长度、日蒸发量,分别计算了各级渠道的水面蒸发量。     

海河流域典型区域水面蒸发规律试验研究

水面蒸发是表征流域水文循环的重要指标。依据主成分分析原理以及统计学相关分析方法,对海河流域中部平原区的水面蒸发试验观测数据进行分析。结果表明:气温和风速是影响该地区水面蒸发的主要因子。在月时间尺度上,日均水面蒸发量和气温具有的显著的正相关性,而在日时间尺度上与蒸发量的相关性不明显;风速无论在月时间尺度还是在日时间尺度上都与水面蒸发量呈显著的正相关性。此外,风速对蒸发量影响的大小还与蒸发量的基础值有关,基础值越大,风速对其的影响越大。最后,根据观测得到的昼、夜蒸发量数据分析了水面蒸发量的昼夜组成,数据显示该地区昼蒸发量和夜蒸发量的差别不大,分别占日蒸发量的52.2%和47.8%。     

自由水面蒸发量的估算

水库、蓄水池的自由水面蒸发量,是水利和给水工程设计中的一个重要参量。国外学者先后提出过许多计算公式,其共同的特点是:根据相对湿度和温度构成基本计算公式,然后再根据年平均风速进行修正。     

天山西部地区水面蒸发量计算模型研究

利用天山西部地区9个县市气象站近50年的降水、气温和水面蒸发观测资料,分析了天山西部地区干旱指数与干燥度的关系,并推导出用降水和气温资料计算E601型蒸发器观测值表示的水面蒸发量的方法。结果表明,天山西部地区代表站年以及春、夏、秋三季干旱指数与干燥度的相关性十分显著,因此可以利用年降水或春、夏、秋三季降水和平均气温资料计算相应水面蒸发量的经验性模型。通过对各代表站水面蒸发量的拟合检验计算,单站模型和5站综合模型拟合结果均符合《水文情报预报规范》有关规定和技术标准,因此推导的计算方法具有很好的实用价值。     

云南省水面蒸发量不同计算方法比较

通过对水面蒸发量的各种计算方法及其计算值与E601型蒸发量的误差比较分析，得出彭曼修正式用于计算云南省水面蒸发量误差小，其它计算公式精度较差的结论。据此分析计算了云南各地的水面蒸发量及其时空变化规律。     

基于SVM的蒸发量预测因子组合与模型研究

为正确认识水面蒸发量与气象因子之间的关系,建立合理的区域性蒸发量预测模型,选择山西长治气象站为研究对象,应用灰色关联分析选择关联度较高的气象因子,以该站2015—2016年日气象数据作为训练样本,分别建立了26个气象因子组合下的蒸发量SVM预测模型,并以2017年日气象数据作为验证样本,对模型模拟结果进行验证。研究表明气象因子组合对模型模拟效果具有重大影响,在长治地区预测日蒸发量的最佳模型所对应的因子组合为日平均温度、日平均风速、日照时数、相对湿度,此时模型预测R2值为0.824,RMSE值为0.403,模拟精度较高。本文所建立的长治市蒸发量预测模型可为蒸发量预测提供重要参考。     

近50年来额济纳三角洲气象要素变化对蒸发皿蒸发量的影响

识别蒸发皿蒸发量与气象要素的关系是认识气候变化对水循环影响的重要基础。根据额济纳旗气象站1961年-2001年的常规气象数据,建立了额济纳三角洲地区蒸发皿蒸发量与相关气象要素关系的Penpan模型,并据此估算了2002年-2011年的蒸发皿蒸发量,延展了蒸发皿蒸发量的时间序列,进而分析了1961年-2011年研究区蒸发皿蒸发量和相关气象要素的变化趋势及其相互关系。研究结果表明:(1)1961年-2011年期间,额济纳三角洲蒸发皿蒸发量呈下降趋势(气候倾向率为年-215.5mm/10a),而平均气温呈上升趋势,风速、总辐射、相对湿度则均呈下降趋势;(2)总体上,蒸发皿蒸发量对各气象因子的敏感程度从大到小依次为风速、相对湿度、太阳总辐射、平均气温;1961年-2011年,蒸发皿蒸发量对风速、相对湿度的敏感性呈下降趋势,对太阳总辐射、平均气温的敏感性呈上升趋势;(3)风速变化对蒸发皿蒸发量变化的贡献度最大,其次是相对湿度、平均气温、总辐射。     

基于灰色关联与BP神经网络的蒸发量预测模型研究

为正确认识水面蒸发量与气象因子之间的关系,选择山西晋城气象站为研究对象,建立了区域性蒸发量预测模型。应用灰色关联,选择关联度较高的气象因子;利用matlab软件以该站2015—2016年日气象数据作为训练样本,分别建立了26个气象因子组合下的蒸发量BP预测模型;并以2017年日气象数据作为验证样本,对模型模拟结果进行验证。研究表明,气象因子组合对模型模拟效果具有重大影响。在晋城地区预测日蒸发量的最佳模型所对应的因子组合,为日平均温度、日平均风速、日照时数、相对湿度与降水量,此时模型预测R2值为0.929,应用该组合下训练得到的BP神经网络模型对2017年蒸发量进行预测,合格率为62.11%。文章所建立的晋城市蒸发量预测模型,可为蒸发量预测提供重要参考。     

我国南北过渡带水面蒸发的时空变化及趋势预测

为研究中国南北过渡带水面蒸发的时空变化及对其趋势进行预测,利用气候倾向率、Mann-Kendall(M-K)趋势检验法、灰色关联分析法和R/S分析法对中国气象数据网南北过渡带43个气象站1980—2017年的水面蒸发量、平均气温、相对湿度、平均风速、日照时数等的日数据进行分析。结果表明:从时间上看,研究期内的南北过渡带年平均水面蒸发量呈较显著上升趋势,气候倾向率为19.3mm/(10a)且在1994年前后发生了突变,水面蒸发量由减小趋势转为上升趋势,年代平均水面蒸发量也逐步增加,季节上升趋势夏季较显著而春季、冬季、秋季不显著;从空间上看,气候倾向率在研究区内中部和东北部较低,其他地区较高;水面蒸发量上升的主要原因为平均气温的升高。在未来一段时间内,南北过渡带水面蒸发量将继续上升。     

吉林省水面蒸发规律的探讨

水面蒸发是河流、湖泊、水库等水体水量损失的主要根源．通过对吉林省水文气象资料的分析，揭示出吉林省水面蒸发年内分回特征和年水面蒸发规律．据水面蒸发（Ｅ６０１）与气温（ｔ）和相对湿度（ａ）之间关系的分析，得知气温和相对湿度是同约水面蒸发的主要因子．而这种关系的存在与自然地理特征有密切关系．水面蒸发量可用推导出的水面蒸发量经验公式求得．     

水库水面蒸发量计算方法的研究

根据水库水面蒸发机制，结合前人研究成果，提出一种新的水库水面蒸发量计算模型，利用不同气候区多站资料确定模型参数，并利用全国各地30多个水库漂浮蒸发站实验资料，对模型进行拟合检验与移用检验，结果表明，该模型的适应性很强，有推广前景。对模型特性较深入的分析说明，该模型较过去常用的几种模型有许多更合理之处。