土壤蒸发以单位时间、单位面积蒸发的水层深度(mm)计。确定土壤蒸发量的方法有空气动力学方法、热量平衡法、综合法、水量平衡法、经验公式法以及器测法等,由于前3种方法与水面蒸发的计算方法相同。因此,下面主要介绍水量平衡法、经验公式法和器测法。
1.水量平衡法
对于某一流域的土壤蒸发来说,根据水量平衡原理,其某一时段土壤水分的变化满足以下关系式:
式中:ΔW为某一时段内土体蓄水量的变化量,mm;I为Δt时段内土体接受的灌溉量,mm;O为Δt时段内土体发生的深层渗漏量,mm;P为Δt时段内渗入土体的降雨量,mm;G为Δt时段内地下水对土体的补给量,mm;Ew为Δt时段内土壤的蒸发量,mm。
根据式(6.25),在确定了其他水平衡要素后,即可计算出某一时段土壤的蒸发量,即
可以看出,式(6.26)与确定水面蒸发量的公式相似,只是含义有所不同。
2.经验公式法(www.xing528.com)
土壤蒸发量经验公式的建立原理与水面蒸发相同,因此公式的结构与水面蒸发经验公式的结构相似,即
式中:Es为土壤蒸发量;As为质量交换系数,其值取决于气温、湿度、风速等气象条件;e′s为土壤表面水汽压,当表土饱和时,e′s等于饱和水汽压es;ea为大气水汽压。
3.器测法
用以测定土壤蒸发量的仪器很多。常用的有苏联гги-500型土壤蒸发器以及大型蒸渗仪。гги-500型土壤蒸发器由内外两个铁筒组成,内外筒内径分别为25.2cm和26.7cm,相应的筒深分别为50cm和60cm。内筒用于土样切割和装填,外筒用于保护内筒在长期的称重使用过程中不致变形。大型蒸渗仪由蒸渗测箱系统、称重系统等构成,面积由几平方米到十几平方米不等,一般埋设于土表以下,可通过定期对蒸渗仪以上土壤进行称重来计算某一时段的蒸发量。除了称重式之外,大型蒸渗仪还有水力式的,即通过水的浮力进行称重。
器测法一般适用于单点土壤蒸发量的测定,对于大面积土壤蒸发量的测定,由于植被、土壤特性等下垫面条件的复杂性,因此器测法的应用受到很大限制。
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