水面蒸发观测规范

中华人民共和国水利电力部标准水面蒸发观测规范SD265-881988年5月6日发布1989年1月1日实施中华人民共和国水利电力部批准编制说明《水面蒸发观测规范》是在1975年《水文测验试行规范》第八部分、《水文测验手册》第六部分和1962年《水文测验暂行规范》第三卷第六册的基础上并参照了1979年中央气象局制定的《地面气象观测规范》修订的。在本规范修订过程中，用书面征集和重点调研相结合的方法，广泛地征集了水文系统及资料使用部门、科研、高校等各方面的意见。针对各地提出的修订意见和．原规范的薄弱环节，对冰期蒸发、蒸发场四周障碍物影响、暴雨时的蒸发量观测及其它一些观测方法和要求，均组织了专题实验和资料分析，为修订规范提供了资料依据。为提高蒸发资料的质量，本规范着重强调以下几点：一、蒸发场地环境条件的重要性。根据实验和资料分析，提出了比较确切可行的要求。今后，对于新建蒸发场必须符合第2.1.2条和第2.2.1条的规定，原建蒸发场不符合本规范的，应尽快采取措施，加以改善，并在资料中加以说明。二、蒸发器型号必须统一。三、气象辅助项目观测的重要性。考虑到受人力、物力的限制，规定得比较灵活。在执行中，应根据本地区的情况，尽量多选择一些站，进行气象辅助项目的观测。为便于观测和资料整理，将温、—湿、风几个主要项目的仪器设备、观测方法等，参照《地面气象观测规范》直接写入本规范的附录。四、冰期蒸发观测问题复杂，为此，在编制过程中曾专门组织了北方地区冰期蒸发观测协作组，研究解决冰期蒸发观测中存在的问题，虽探索了一些新方法，但还不太成熟，有的不适于面上推广，然而毕竞前进了一步。为了加强冰期蒸发观测和执行时目录第一章总则第一节一般规定第二节观测内容第二章陆上水面蒸发场的选择和设置第一节陆上水面蒸发场的环境条件第二节陆上水面蒸发场的设置和维护第三节水面蒸发场考证资黔的编制第三章蒸发器第一节蒸发器的选用和对比观田第二节E—601型蒸发器的结构和埋设第三节20m口径蒸发皿第四节蒸发器的维护第四章非冰期水面蒸发的观测第一节观测时间、次序第二节观测方法和要求第五章冰期水(冰)面蒸发现观测第一节观测时间、次序第二节冰期蒸发量观测的基本要求第三节观测方法和要求第六章资料的计算和整理第一节一般要求第二节逐日资料的整理第三节逐月资料的整理第一章总则水面蒸发是水循环过程中的一个重要环节，是水文学研究中的一个重要课题。它是水库、湖泊等水体水量损失的主要部分，也是研究陆面蒸发的基本参证资料。在水资源评价、水文模型确定、利水电工程和用水量较大的工矿企业规划设计和管理中都需要水面蒸发资料。随着国民经济的不断发展，水资源的开发、利用急剧增长，供需矛盾日益尖锐。这就要求我们更精确地进行水资源的评价。水面蒸发观测工作，就是为了探索水体的水面蒸发及蒸发能力在不同地区和时间上的变化规律，以满足国民经济备部门的需要，为水资源评价和科学研究，提供可靠的依据。目前，尚无直接测定天然水体水面蒸发的方法。通常确定水面蒸发的方法有器测法、水量平衡法、热量平衡法、湍流扩散法、经验公式法。本规范所提出伪水面蒸发观测的方法，是器测法，器测法所测得的蒸发量，要和代表天然水体的蒸发量进行折算，才能得到水库、湖泊等天然水体的蒸发量。第一节一般规定第1.1.1条本规范适用于水面蒸发基本站网的水面蒸发观测。实验站漂浮水面蒸发场的观测，可参照本规范附录五的规定执行。第1.1.2条水面蒸发观2Rl以8时为日分界。其名词符号和计量单位均按国家标准的有关规定执行。第1.1.3条本规范的修订、补充和解释权属水利电力部。有关新仪器、新方法的采用必须报部批准，方可实施。第二节观测内容第1.2.1条基本蒸发站的基本观测项目．是：蒸发量降和降水量。第1.2.2条辅助气象项目的观测为探求各地区水面蒸发与气象因子的关系，以利于资料的合理性检查，进行区域蒸发模型的探索、蒸发站网的合理规划，各省(自治区、直辖市)及流域水文领导机构应选择部分不同气候特点的基本蒸发站，观测下列气象辅助项目：(1)蒸发器中离水O.01m水深处的水温；(2)蒸发场上离地面1.5m处的气温、湿度和风速；(3)有条件的站，还应观测风向、日照、地温和气压等。第二章陆上水面蒸发场的选择和设置第一节陆上水面蒸发场的环境条件第2.1.1条蒸发场的选择一、选择蒸发场，首先必须考虑其区域代表性；场地附近的下垫面条件和气象特点，应能代表和接近该站控制区的一般情况，反映控制区的气象特点，避免局部地形影响。必要时，可脱离水文站建立蒸发场。二、蒸发场应避免设在陡坡、洼地和有泉水溢出的地段，或邻近有丛林、铁路、公路和大工矿的地方。在附近有城市和工矿区时，观测场应选在城市或工矿区最多风向的上风向。三、陆上水面蒸发场离较大水体(水库、湖泊、。海洋等)最高水位线的水平距离应大于100m；四、选择场地应考虑用水方便。水源的水质应符合观测用水要求(见第4.2.2条)。第2.1.2条蒸发场四周障碍物的限制蒸发场四周必须空旷乎坦，以保证气流畅通。观测场附近的丘岗、建筑物、树木、篱笆等障碍物所造成的遮挡率应小于10％(遮挡率的2ll量和计算方法见附录二)。凡新建蒸发场必须符合上述要求，原有蒸发不符合上述要求的，应采取措施加以改善或搬迁。如受条件限制，无法改善或搬迁，其遮挡率小于25％的，仍可在原场地观测。但必须实测障碍物情况(见附录二)，并在每年的逐日蒸发量表的附注栏内，将遮挡串加以说明。凡障碍物遮挡率大于25％的，必须采取措施加以改善或搬迁。第二节陆上水面蒸发场的设置和维护第2.2.1条蒸发场地的要求一、场地大小应根据各站的观测项目和仪器情况而定。设有气象辅助项目的场地应不小于16m(东西向)×20m(南北向)；没有气象辅助项目的场地应不小于12m×12m。二、为保护场内仪器设备，场地四周应设高约1.2m的围栅，并在北面安设小门。为减少围栅对场内气流的影响，围栅尽量用钢筋或铁纱网制作。三、为保护场地自然状态，场内应铺设0.3至0.5m宽的小路。进场时只准在路上行走。四、除沼泽地区外，为避免场内产生积水而影响观测，应采取必要的排水措施。五、在风沙严重的地区，可在风沙的主要来路上设置拦沙障。拦沙障可用林秸等作成矮篱笆或栽植矮小灌木丛。拦沙障应注意不影响场地气流畅通，其高度和距离应符合2．1．2条要求。第2.2.2条仪器安置：仪器的安置应以相互之间不受影响和观测方便为原则。其具体要求如图2.2.1。一、高的仪器的安置的北面，低的仪器顺次安置在南面。二、仪器之间距离，南北向不小于3m，东西向不小于4m，与围栅距离不小于3m。具体布置可参照图2.2.1。第2.2.3条陆上水面蒸发场的维护一、必须经常保持场地清洁，及时清除树叶、纸屑等垃圾；清除或剪短场内杂草，草高不超过20cm。不准在场内存放无关物件和晾晒东西以及种植其它农作物。二、经常保持围栅完整，牢固。发现有损坏时，应及时修整。三、在暴雨季节，必须经常疏通排水沟，防止场地积水。在冬季有积雪的地区，一般应保持积雪的自然状态。四、经常检查场内仪器设备安装是否牢固，是否保持垂直水平状态。发现问题应及时整修。五、设有风障的站，应经常检修风障。第三节水面蒸发场考证资料的编制第2.3.1条编制的目的环境条件的差异和变动，对所观测的蒸发资料的代表性极大。水面蒸发场的考证资料，是对影响蒸发量的自然地理和类活动情况的记载。它是确定蒸发资料的代表性、正确使用蒸发资料的重要参证。第2.3.2条水面蒸发场考证资料的编制和修订蒸发场设置后，均需编制考证资料，并将蒸发场说明表及平面图(见附录二)列入考证簿。当场地迁移，或四周地物发生显著化，观测项目调整，蒸发器型号改变时，均应补充和修订考证资。第三章蒸发器第一节蒸发器的选用和对比观测第3.1.1条蒸发器的选用一、水面蒸发观测的标准仪器是改进后的E-601型(以下简称E—601型)蒸发器。凡属国家基本站网的站，都必须采用这一蒸发器进行观测。二、在稳定封冻期较长的地区；蒸发器的采用，原则上仍以E—601型蒸发器为主，但若满足下列条件，经省(自治区、直辖市)流域水文领导机关审批，也可选用其它型的蒸发器：1.以E-601型蒸发器为准，选用的蒸发器，观测冰期一次蒸发总量，与标准蒸发器相比：冰期一次蒸发总量偏差不超过土10％。2.在类似气候区，至少有二个站进行比测。3.新、旧仪器有三年以上的比测资科。在此时期内，日(或旬)蒸发量，可采用20cm口径蒸发皿观测。蒸发器必须由取得该仪器生产许可证的正规工厂生产。为保证非冰期蒸发器型式的统一，未经水电部批准，不得使用本规范规定以外的仪器。第3.1.2条蒸发器的同步观测凡新改用E-601型蒸发器的站，都必须执行新、旧蒸发器同步观测一年以上。当相关关系复杂时，同步观测期应适当长些，以求得两器的折算关系。比测期向两种仪器资料，同时刊印。第二节E-601型蒸发器的结构和埋设第3.2.1条E-601型蒸发器的结构E—601型蒸发器，主要由蒸发桶；水圈、测针和溢流桶四个部分组成。在无暴雨地区，可不没溢流桶。一、蒸发桶：是蒸发器的主体部份。是一个器口面积为3000cm2，具有圆锥底的圆柱捅。用31mm厚的钢板焊制而成。为保证口缘不变形、器口呈里直外斜的刀刃形，厚8mm。要求器口正圆；内径为61.8cm(允许误差0.3cm)；圆柱体高69.0cm，锥体，高8.7cm，整个高为68.7cm。离器口向下6.5cm处的器壁上设置带调平装置的测针座，要求设置牢固，插孔大小与测针插杆相吻合。测针座下例装有针尖向下的器内水面指示针，针尖距离器口为7.5cm。在桶壁开有直径1.5cm、孔底距器口6.OCm的溢流孔。孔口外侧焊有溢流嘴，套上溢流管，与溢流桶相连通。为了防止锈蚀和减少太阳辐射影响，蒸发桶内和桶外地面以上部分均需涂抹经久耐用、光洁度高的白色油漆，外部地下部分应涂抹防锈漆。二、水圈：是装置在蒸发桶外围的，由四个形状和大小都相同的弧形水槽组成。可用1.0mm厚(北方封冻地区应加厚至20.0mm)镀锌铁皮焊制而成。水槽宽为20.0cm，内外壁高度分别为13.7个和15.0cm。四个水槽内壁所组成的圆应与蒸发桶外壁相吻合。每个水槽的外壁上开有排水孔，孔口下缘距槽底9.0cm。为防止水槽变形；在每个水槽底与内外壁间均匀设置两道三角形撑片。水槽内外壁也应按蒸发桶的要求涂抹白色油漆。三、测针：是专用于测量蒸发器内水面高度的部件。应用螺旋测微器的原理制成。测针插杆的杆径与蒸发桶上测针座插孔孔径相吻合。为避免因视觉产生的误差，可采用针尖接触水面即发出音响的ZHD型电测针。测针上还应设置静水器。四、溢流桶：是承接因降暴雨而由蒸发桶溢出水量的圆柱形盛水器。可用镀锌铁皮或其它不吸水的材料制成。桶的横截面积以300cm2为宜。溢流桶应放置在带盖的套箱内。第3.2.2条E-601：型蒸发器的埋没E—601型蒸发器的埋没，可按图3.2.1的尺寸进行。具体要求如下：一、蒸发器口绕高出地面30.0cm，并保持水平。埋设时可用水准仪检验，器口高差应小于0.2cm。二、水圈应紧靠蒸发桶，蒸发桶的外壁与水圈内壁的问隙应小于0.5cm。水圈的排水孔底和蒸发桶的溢流孔底，应在同一水平面上。三、蒸发器由周设一宽50.0cm(包括防坍墙在内)、高22.5cm的土圈。土圈外层的防坍墙用砖顺向平摆干砌而成。在土圈的北面留一小于40.Ocm的观测缺口。蒸发桶的测针座应位于观测缺口处。四、埋设仪器时应力求少扰动原土，坑壁与桶壁的间隙用原土回填捣实。溢流桶应设在土圈外带盖的套箱内，用胶管将蒸发桶上的溢流嘴与溢流桶相接。安装时，必须注意防止蒸发捅外的雨水顺着胶管表面流入溢流桶。五、为满足冰期观测一次蒸发总量的需要，在稳定封冻期，蒸发桶外需设套桶。套桶的内径稍大于蒸发桶的外径，两简器壁间隙应小于O.5cm；套筒的高度应稍小于蒸发桶。使其套在蒸发桶口缘加厚的分的下面，两筒底始好接触。为防止两桶间隙的空气与外界直接对流，应在套简口加橡胶垫圈或用麻；棉塞紧。为观测方便，需在口缘四个方向设起吊用的铁环。第三节20cm口径蒸发皿第3.3.1条20cm口径蒸发皿的结构图3.2.1改进后的