蒸发实验研究

一、降水实验研究

(一)降水站网

1949年新中国成立，国民经济很快恢复并迅速发展。为满足防汛抗旱的需要，全省100多个县，都设有降水量观测站，降水量观测站点不断的增加，尤以1954年和1956年两个大水年发展更快。至1957年委托雨量站增至282处，以后逐年增长，至1980年增至最多时为1071处。此后经分析作适当调整，1987年降为873处，1999年稳定在800余处。

雨量站从逐年增多转变为适当减少直至稳定，经历了一个认识过程:起初，想靠增加站网密度来控制所有的暴雨，但当站数达到1071处仍不能有效的控制由小尺度天气系统形成的暴雨，很多短历时大暴雨仍是采用调查的办法来弥补，可见，无限度的增加雨量站不是解决问题的最好办法。在平原地区利用公社雨量站结合基本雨量站，使站网密度达到十几平方公里一个站，所绘制的暴雨等值线图，仍存在不能控制暴雨中心的现象。河北省是一个多局部短历时暴雨的地区，暴雨的发生具有随机性，山区平原各地都有出现的可能，各种各样的暴雨可喻为“游击战”随处可见;而布设的站网是固定的，可喻为“阵地战”，用固守阵地的办法被动的等着暴雨降临，对局部短历时暴雨而言，结果是防不胜防。80年代初总结经验，提出以控制大中尺度天气系统为主的布站策略，小尺度暴雨仍宜采用调查的办法。雨量站网密度是由取得时段降水量的时段长度和允许误差所决定的，对年、月降水量而言，密度可以小些，对短历时暴雨而言，密度越大越好，当然还应考虑经济条件的许可。

(二)雨量器安装高度的对比研究

随着农村建设的发展，许多委托雨量站欲选择符合规范的雨量观测场地相当困难。为避免周围地物的遮挡，很多站被迫将仪器安装在房顶等高处，这样便出现房顶雨量与地面雨量观测值的差异。为验证这种差异，找出相应改正值，从1978年起，全国在16个省区的66个站上开展了不同仪器安装高度的对比观测工作。

河北省是参加试验的单位之一。1978年7月1日，河北省在南拒马河定兴县北河店水文站建成雨量对比观测试验场，并投入观测。试验场内设置坑式雨量计和地面以上0.7米、1.2米、4.5米等4种不同高度的口径20厘米自记雨量计;还配置有翻斗式、导管式远传自记雨量计，以及口径为10厘米、25.2厘米自记雨量计。1981年汛期又增设在房顶脊部和南、北坡面安装的雨量计。1986年10月结束试验工作，初步提出分析成果，参加11月在安徽省屯溪召开的协作研究总结会。根据各协作单位提供的资料，房顶雨量计测到的雨量比地面雨量偏小8%～15%，平原的偏小程度大于山区。

二、蒸发实验研究

(一)水面蒸发

1957年至1971年，水电部水文局所属官厅水库水文实验站进行过蒸发项目的实验研究。实验站在水库内设有水面漂浮蒸发器，在陆上建有20平方米的大型蒸发池，进行与不同口径蒸发皿的对比观测，取得了不同口径蒸发器皿蒸发量与20平方米蒸发池蒸发量的折算系数，在河北省曾被广泛使用。80年代以来，因水资源评价技术规定，以E601蒸发器的观测值作为蒸发量计算的依据，省内有计划的安排了10个有蒸发观测项目的测站开展E601蒸发器与口径为20厘米和80厘米蒸发器皿的对比观测，取得省内不同地区的对比观测资料，分析出各种折算系数。试验资料表明，折算系数不仅随蒸发量呈反向变化，而且随不同地区气候因素的不同而变化。提高了对折算系数区域变化的认识，使蒸发量的计算更趋于合理，也为水文部门观测的蒸发资料开辟了新的使用途径。

自1983年开始筹建衡水平原水资源实验站的水面蒸发和气象项目，1985年1月开始观测。水面蒸发场占地面积25×30平方米，设有20平方米蒸发池1个，E601蒸发器2套，80厘米蒸发器2套，20厘米蒸发皿4套。气象场占地面积25×25平方米，场内有干湿球温度、湿度计、气压计、风向、风速、日照、雨量、地温、辐射仪等。于1987年12月下旬，邀请中科院地理所、河海大学等单位的专家对水面蒸发分析成果进行技术鉴定，认为设站目的明确，观测场地布置合理，项目齐全，观测精度较高，对20平方米蒸发池采取防冻措施在北方有推广价值。1988年该成果获省科技进步四等奖。实验站的成果，更适用于解决河北的水文、水资源评价计算问题。

(二)土壤蒸发

在1983年筹建衡水实验站水面蒸发场的同时，开始建立土壤蒸发场，占地面积为25×22平方米，场内安装有水力式土壤蒸发器2台，地下水观测井1眼，土壤含水率观测点1个。1987年根据观测资料建立了气象要素与土壤蒸发量的关系式，可用于平原地下水浅埋区估算土壤蒸发。土壤中有部分凝结水对地下水的补给，是实验研究中的一项新发现。

(三)陆面蒸发

河北省用水热平衡法计算研究陆面蒸发始于70年代，在《海滦河流域年径流分析报告》中，利用水热平衡公式计算了海滦河流域各河系的陆面蒸发量。

80年代后期又引进互补相关法计算平原区陆面蒸发量。90年代初冉庄水资源实验站，采用均衡场的资料，分析彭曼公式中的参数，建立起适合本地区的陆面蒸发计算公式，取得初步成果。