水文学概论：蒸散发的重要性与研究意义

水分通过降水到达陆面，其中一部分雨水汇入河流、湖泊等水体成为地表水，一部分则通过下渗成为土壤水或地下水，还有一部分水在接受太阳辐射后，又以水汽的形式散失到大气中，此现象即为蒸散发现象。换句话说，蒸散发是指水文循环中自降水到达地面后由液态或固态转化为水汽返回大气的过程，它与下渗是两个相反的过程。据统计，陆地上一年内的降水约有60%消耗于蒸发与散发，显然，蒸散发是水文循环的又一重要环节。从径流形成来看蒸散发是一种损失，蒸散发的研究对于水资源的调查评价和科学合理开发利用、水利工程的规划设计以及水量平衡计算均有重要的意义。

图5.1　水面蒸发、土壤蒸发及植物蒸散发示意图

蒸散发是发生在具有水分子的物体表面上的一种水分运动现象。具有水分的物体表面称为蒸发面。根据水分所在蒸发面性质的不同，蒸散发一般可以分为水面蒸发、土面蒸发和植物散发3类，如图5.1所示。所谓水面蒸发就是发生在水体（包括江河、湖库、湿地、海洋等地表水）表面的蒸发。土面蒸发则是发生在土壤表面的蒸发现象。一般来说，土面蒸发量要小于水面蒸发量，但在研究一个流域内总蒸发量时，因土面面积一般都大于水面面积，土面蒸发总量比水面蒸发量要大，所以在水文学中对土面蒸发的分析占有重要的地位。植物散发则是发生在植物茎叶表面的水分逸出现象。由于植物散发和土面蒸发很难分开，通常将植物散发与土壤蒸发统称为陆面蒸散发。蒸散发消耗的水量，常用蒸发强度、累积蒸发量以及蒸发能力来表征。蒸发强度是指单位时间从单位面积土壤表面或植物叶面以及水面所消耗的水量，其常用单位为mm/d、mm/月或mm/年。而某一时段内从这些蒸发面所消耗的水量总和称为累积蒸发量。蒸发量用蒸发面上蒸发的水层深度来表示，通常以mm计。蒸发面通常分为充分和非充分供水两种情况。充分供水时，某一蒸发面的蒸发量就是在同一气候条件下可能达到的最大蒸发量，称为可能最大蒸发量或蒸发能力。通常情况下，蒸发面上的蒸发量小于或等于蒸发能力。(www.xing528.com)

对于一个流域来说，以上3种形式的蒸散发都有可能发生，因此流域的总蒸散发就是指流域范围内各类蒸发和散发的总和。此外，还有一些其他形式的水分蒸发，如植物截留、潜水蒸发等。植物截留是指在降水过程中植物的茎叶上停留的一部分雨水最终消耗于蒸发的量。潜水蒸发则是指在地下水埋藏较浅的平原地区，蒸散（腾发）会导致潜水对上部土壤水的补给，发生潜水的消耗。对潜水而言，尽管这种消耗不是直接意义上的水分蒸发，但习惯上人们称之为潜水蒸发。

以上4种蒸发，有的是在短时间内完成的，例如一次降雨之后立即会有部分水分被蒸发，有的则需要一定的滞后，又如填洼的水量是在降雨以后一段时间才能蒸发完成，因此，在进行水量平衡计算设定时段时，需要考虑因果之间对应关系。但是，如果时段充分长，例如以习惯上采用的日历年为计算时段，则因忽略降雨和蒸发之间的错时所造成的误差相对很小。但是对于短时段而言，必须特别注意它们之间的对应关系，例如在制作洪水预报方案时，要特别注意降雨、径流和蒸发的对应关系。