大小面积蒸发与折算系数

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第257页（3059字）

(一)达维道夫的实验

前苏联学者B，K达维道夫以不同直径的蒸发器在相同条件下进行蒸发对比实验，所得结果为：蒸发器的直径愈大，蒸发量愈小，当直径大到一定程度时，蒸发量不再变化。为便于根据小面积蒸发器测定的数据推算大面积水体的蒸发量，作成修正系数曲线如图2－4－5。

图2－4－5 不同直径蒸发器修正系数曲线图

实验结果表明，测定数据虽有波动，但适用于较长时期的平均情况；蒸发器直径大于3．5m时，即接近于大面积蒸发。这与美国罗威尔(C．Rohwer)1925年用3．6m直径的蒸发器进行实验的结果基本相同(实验的最大直径为25．9m)。

(二)前苏联瓦尔达依水文测验站的测定

该站于1951～1953年进行了不同面积的蒸发对比观测，结果表明：在小面积范围内，面积增大，则蒸发量减小，但面积增至20m²以后，蒸发量又随面积增大而明显增加，这可能是面积增大后水面出现波浪造成的。各年综合数据见表2－4－26。

表2－4－26 瓦尔达依站不同面积蒸发实验结果

(三)轻工业部制盐研究所的测定

为了求得气象站Φ20cm蒸发皿的蒸发量对于大面积的蒸发系数，1957年该所用直径为5．04m(面积20m²)、边高1．4m的铁制圆形蒸发器，内填淡土1．3m，埋置于面积约4000m²的卤水池中央，池边按气象站规定设小蒸发皿2个，以相同水深(3cm)进行蒸发对比，在110多天中，每日测定的相对比值并不恒定，最大为0．87，最小仅0．39，全部日次的总平均为0．57，与达维道夫的曲线值基本相同，各月综合观测数据如表2－4－27。

表2－4－2720m³大蒸发器与Φ20cm小蒸发皿的蒸发实验结果

根据实验数据，作成下列计算大面积月蒸发量实验式：

lgE=lgT+1．15lgd+0．34lgw－0．6555 (2－4－10)

式中 E——20m²大池月蒸发量(mm)

T——月历天数

d——湿度饱和差(mm)

w——风速(m／s)

(四)重庆、宜兴、官厅及其他水文站的测定

重庆、宜兴、官厅三站均设有100m²和20m²两种蒸发器进行对比观测，所得资料统计见表2－4－28。

表2－4－28 两种大蒸发器蒸发观测比较

两者的差值甚小。国内其他水文站大都设有20m²蒸发器，并以此为标准，求得各种类型小蒸发器的蒸发折算系数如表2－4－29～2－4－32。

表2－4－29 Φ20cm小蒸发器折算系数

注：东湖、芦桐埠二站仅有10m²蒸发器，折算系数按此计算，以下各表同。

表2－4－30 套盆式Φ80cm蒸发器折算系数

表2－4－31 E₆₀₁型蒸发器折算系数

表2－4－32 ГГN－3000型蒸发器折算系数

(五)折算系数与气象条件

大小面积的蒸发折算系数不同地区之间，同一地区不同月、日都不相同。轻工业部制盐研究所根据逐日实验记录，在不同的气温、湿度、风速条件下，对测定数据进行分析，结果如表2－4－33。

表2－4－33 20m²／Φ20cm在不同气象条件下蒸发比值统计

由表2－4－33可知，气温与风速对比值变化无一定规律，湿度与比值的相随关系则甚为明显，数据图象为微弯曲线，按lny=lna+bx进行相关计算，相关系数为0．9947，得下列不同相对湿度(m)与比值(u)的回归方程：

u(20m²／Φ20cm)=0．3737e^0．7752m (2－4－11)

国内水文工作者对于E₆₀₁型蒸发器，也曾根据其年平均相对湿度的关系，作出了相关系数为0．824的年修正系数如下式：

u(20m²／E₆₀₁)=0．6964+0．3463m_年 (2－4－12)

(六)经验系数

解放初期，塘沽盐场在滩田改造设计中，参照盐场多年的实际生产能力，对气象站Φ20cm蒸发皿的测定值按0．75的系数折算，基本上接近生产实际，因此许多北方盐场大都沿用。实际上，这一折算系数包含了盐田自然蒸发量与气象站皿蒸发量之间存在的多种差异——蒸发皿与盐田大面积差异，蒸发皿水深与盐田水深差异，相同条件下淡水与咸水水温差异，水面波浪与下垫面反射差异等等，故应称之为盐田自然蒸发对气象站皿蒸发的综合系数，或简称经验系数。这一系数并不适用于一切地区。不同气象条件的盐场，应求出各自的经验系数。

塘沽盐场上述经验系数，比单纯不同面积的对比蒸发实验值为大；在当地年平均相对湿度65%的条件下，按2－4－11式计算，仅为0．62。主要原因为：盐田卤水比蒸发的淡水深，在相同气象条件下卤水水温比淡水高，这些都是有利于蒸发的因素。为便于不同湿度地区对这一经验系数的修正应用，将2－4－11式与这一经验系数结合，可得下列不同湿度地区的半经验式：

u=0．1315+0．3737e^0．7752m (2－4－13)

按上式计算，得参考值如表2－4－34。

表2－4－34 不同湿度条件下的经验系数参考值

(七)国外蒸发器型式及折算系数

世界其他一些国家的蒸发观测设备很不一致，其形状、面积、深度、安装方法和折算系数，见表2－4－35。

表2－4－35 外国蒸发器型式及折算系数