Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Комплект испарителя ГГИ-3000 состоит из собственно испа-ромера, дождемера, объемной бюретки и измерительных трубок. Испаритель представляет собой цилиндрический бак высотой 60 см, изготовленный из металла, ие подвергающегося коррозии. Диаметр испарителя 618 мм. Для определения высоты, на которой должен поддерживаться уровень воды, служит игла, укрепленная на трубке в центре цилиндра.
Показания прибора ГГИ-3000 находятся в сравнительно устойчивой связи с показаниями испарительного бассейна.
Методика производства наблюдений с помощью бассейна н испарителя ГГИ изложена в «Наставлении гидрометеорологическим станциям и постам»
Метод водного баланса используется для определения испарения с водной поверхности довольно широко. Но при этом встречаются трудности из-за сложности учета подземного водообмена, что ограничивает применение этого метода.
Метод теплового баланса требует проведения тщательных актинометрических и метеорологических наблюдений. Из-за трудоемкости этих наблюдений за составляющими теплового баланса в условиях подземного водообмена водоемов этот метод не имеет широкого применения.
Применение метода турбулентной диффузии для расчета испарения рассматривается А. Р. Константиновым (1968).
Наблюдение над испарением сопровождается измерениями осадков, достигающих поверхности почвы, температуры поверхности воды и других метеорологических элементов (скорости ветра, температуры и влажности воздуха). Наблюдения над испарением и осадками производятся один или два раза в сутки.
Суммарное испарение определяется расчетным и экспериментальным путем.
Расчетный способ основан на уравнениях водного и теплового балансов и турбулентной диффузии, а также на эмпирических связях величины испарения с метеорологическими элементами.
Согласно проекту технических указаний по расчету испарения с поверхности суши (1966) сроднее многолетнее годовое суммарное испарение может быть определено с помощью карты ГГИ. При этом участки суши, для которых определяется испарение, должны иметь значительные размеры.
Карта построена на основе среднего многолетнего водного баланса по разности среднемноголетних величин осадков и стока. Во внимание, принималась подземная составляющая водообмена для тех речных бассейнов, где она имеет большое значение. Средняя относительная погрешность снимаемых с карты величин испарения для большей части равнинной территории СССР составляет 12%. В горных районах и на Крайнем Севере ошибка возрастает до 20%, а в слабо изученных частях этих районов до 40%.
Среднее многолетнее годовое испарение на' ограниченных по размерам участках суши находится с помощью уравнения связи М. И. Будыко
где X — годовая норма осадков по материалам наблюдений в данном пункте (г-см2 год-1); i?0 — средняя многолетняя годовая величина радиационного баланса для увлажненной поверхности (ккал-см-2 год-1); I — скрытая теплота испарения (ккал-г-1).
Этот метод применим для естественно увлажненных равнинных территорий СССР. Средняя ошибка расчета составляет около 17%.
Для получения исходных данных можно пользоваться Справочником по климату СССР (часть IV, 1967 г.), в котором публикуются исправленные на ветровой недоучет осадки. Величины радиационного баланса для территории СССР также закартированы (см. Проект технических указаний).
Для районов избыточного и достаточного увлажнения равнинной части территории СССР среднее многолетнее испарение можно определить по темпе-
(1961).
см/год,
(VI.2)
ратуре и влажности воздуха (метод А. Р. Константинова). Расчетные величины испарения относятся к той площади, под влиянием которой формируются температура и влажность воздуха, измеренные на высоте 2 м от поверхности (в метеобудках).
Для упрощения расчета величины испарения применяются номограммы, по которым на основе норм температуры и влажности воздуха (найденным в Климатологическом справочнике) без дополнительных поправок легко определяется указанная величина.
Среднее многолетнее месячное испарение вычисляется комплексным методом, а также методом процентных отношений (М. И. Будыко, 1956 г.; Л. И. Зубенок, 1966 г.; П. П. Кузьмин, Л. И. Зубенок и др., 1968 г.).
Определение испарения за конкретные периоды наиболее надежно производится методом теплового баланса, а также вышеупомянутым комплексным методом. Последний использует данные по осадкам, стоку, температуре и влажности воздуха.
Метод теплового баланса позволяет оценить испарение с сельскохозяйственных полей практически для любых поверхностей в условиях богарного земледелия и орошения.
Так, например, суммарное испарение определяется по упрощенной схеме
Z=±(R-P^B), (VI.3)
где требуется непосредственное измерение лишь радиационного баланса R. Тепловой обмен в почве В и турбулентный тепловой поток Р могут быть вычислены по данным градиентных наблюдений над температурой в верхнем слое почвы и в нижнем слое воздуха.
