- •120300.62 «Землеустройство и кадастры»
- •Введение
- •1 Гидрология и направления ее приложения
- •2 Характеристики водности рек
- •3 Осадки и испарение
- •3.1 Расчет испарения
- •3.1.1. Испарение с поверхности воды
- •3.1.2. Испарение с поверхности суши
- •4 Определение расходов воды аналитическим способом
- •3.2 Осадки
- •5 Расчет годового стока
- •6 Внутригодовое распределение стока
- •7 Расчёт максимального стока
- •8 Переформирование береговой линии водохранилища Заключение Список используемой литературы
3 Осадки и испарение
Цель занятия – изучить и определить составляющие уравнения водного баланса – осадки и испарение.
Задачи
1) изучить круговорот воды в природе;
2) освоить уравнения водного и теплового баланса;
3) изучить виды осадков, их факторы и способы измерения;
4) ознакомиться с факторами испарения с водной поверхности и суши, изучить методы определения испарения.
Краткая справка
Вода в природе совершает малый и большой круговороты. В первом случае происходит испарение из океана и выпадение осадков в океан. Во втором случае, испарившаяся из океана влага частично выпадает в океан, а частично – на сушу в результате переноса воздушных масс. Выпавшие на поверхность суши осадки формируют сток, попадая через некоторое время в океан.
Соотношение прихода и расхода воды с учетом изменения ее запасов на определенной территории называется водным балансом. Уравнение водного баланса земного шара представляет собой равенство количества воды, испаряющегося с поверхности суши и океанов, количеству осадков, выпадающих на эти поверхности. Согласно данным (Мезенцев, 1984) с земного шара испаряется 1130 мм воды и такое же количество поступает на сушу и в океан.
Несколько по-другому выглядит уравнение водного баланса для некоторой территории суши:
X=Y+E±W, (3.1)
где X – суммарные осадки, Y – речной сток, E – суммарное испарение воды.
При сопоставлении приходной и расходной частей необходимо учитывать изменения запасов влаги W, характеризующих колебание снежного покрова, уровня воды в озерах, болотах и поймах рек, накопление и расходование грунтовых и почвенных вод. Другими словами, запасы влаги могут принимать положительное и отрицательное значение.
Это уравнения справедливо для годового периода. При рассмотрении многолетнего периода последнее слагаемое стремится к нулю. В этом случае уравнение водного баланса записывается в следующей редакции
.
(3.2)
В этом уравнении все переменные представляют собой средние многолетние значения или нормы осадков, стока и испарения.
В отличие от уравнения водного баланса уравнение теплового баланса характеризует соотношение прихода и расхода тепла для некоторой территории:
LEm= LE+T, (3.2)
где LEm – теплоэнергетические ресурсы, LE – расход тепла на суммарное испарение, T – суммарный теплообмен.
Теплоэнергетические ресурсы включают в себя радиационный баланс (разность между поглощенной коротковолновой радиацией Солнца и излучением земной поверхности за вычетом противоизлучения атмосферы), положительную составляющую турбулентного теплообмена и изменение запасов тепла в деятельном слое почвы:
LEm = R++P++(B1-B2). (3.3)
В свою очередь суммарный теплообмен состоит из расхода тепла на нагревание воздуха, длинноволновое излучение земной поверхности в ночные часы и тепла конденсации водяных паров:
T= P-+Ik-LC. (3.4)
В приведенных формулах L – скрытая теплота испарения воды.
Уравнение теплового и водного баланса связаны соотношением
,
(3.5)
где H
– суммарное увлажнение (E+Y);
;
- коэффициент расхода тепла на турбулентный
обмен и ночное длинноволновое излучение;
.
Рассмотрим основные элементы уравнения водного и теплового баланса, осадки и испарение.
