2.1 ET的相关属性
蒸发蒸腾(ET)是水循环中的重要环节,它不仅通过改变土壤的前期含水量而直接影响产流,也是生态用水和农业节水等应用研究的重要着眼点,因此分析ET的基本属性,对于黄河流域水资源可持续利用的决策与分析具有特别重要的意义。作为水分的消耗项,ET具有有效性、有限性和可控性三大属性。
2.1.1 ET的有效性
ET的有效性是指ET可以维持生命、参与生产和维持生态,具有经济效益、生态效益和社会效益等多种价值和功能。人畜耗水,对于生命的维持具有不可替代的重要作用。农田耗水直接参与生物量的产出过程,直接决定着粮食产量。工业和商饮服务业的耗水,为人类带来巨大的经济效益。林草地等天然植被的耗水在为人类提供木材和牧草等生产资料的同时,还具有调节气候、保持水土等多种作用。河流、湖泊、沼泽等湿地的水分消耗,不仅具有调节径流、美化环境等重要生态作用,而且还具有维持生态系统平衡、保护生物多样性等潜在功能。居工地的截留蒸发具有净化空气与地面、调节温度、美化环境等作用,其蒸发虽然不直接参与碳水化合物的生产,但与人类的生活生产却息息相关,对人类赖以生存的环境具有重要的支持意义。
2.1.2 ET的有限性
ET的有限性是指可供消耗的水分是有限的,水分的利用与消耗量不能大于它的恢复能力,也就是说区域ET消耗不能破坏水资源可循环转化的可再生能力,必须维持地表径流的稳定性、地下水的采补平衡和水循环尺度的稳定性。而人口和生产都在不断地增长,为了避免ET消耗过度而破坏水资源的可再生能力,必须在遵循公平、合理和可持续的原则下,确定区域ET。
区域的水资源可消耗量可以根据水量平衡方程得出
式中 ET——区域可消耗水量;
P——区域内降雨量;
I——所有入境水量;
O——包括入海水量在内的所有出境水量;
ΔW——区域内的水资源蓄变量,多年平均情况下,区域水资源蓄变量趋于0。
2.1.3 ET的可控性
ET的可控性是指可以通过人工干预措施来影响ET的产生及其大小。比如,一般情况下水面蒸发最大,林地蒸发大于草地蒸发,所以可以通过退耕还林、退林还草等调整土地利用类型的措施来在一定程度上控制ET的大小。在灌溉农田上,可以通过人工调控水分和改变种植结构等方式来控制灌溉农田的ET。对于工业和服务业,可以通过改进工艺和减少输水损失等措施来减少ET。