防蒸发浮板覆盖平原水库节水效率研究

内陆干旱区降水稀少,蒸发强烈,为了减少内陆干旱区平原水库的无效蒸发,提高水库的利用率,缓解水资源紧张,进行了塑料空心板覆盖水库水面的试验。通过隔断水面与外界环境的接触,从而抑制水面蒸发。塑料空心板的湿润面积由3部分组成风浪打湿的面积、板与板之间碰撞挤出的水形成的湿润面积、板与坝坡碰撞挤出的水形成的湿润面积。应用统计学原理,依据现场试验的实测数据,计算在不同气象条件下浮板的湿润面积,统计一个完整的非冰冻期资料;得出不同风速出现的概率及防蒸发系数,计算防蒸发量;对比分析不同面积下防蒸发浮板覆盖水库水面的节水效率。结果表明现场3个方案试验的节水效率分别为55.38%,65.97%,80.10%,浮板面积越大节水效率越高,板的节水效果和试验布置方式有关,将浮板布置在围栏之内,最大可提高节水效率1.45%;将浮板做成整体时节水效率提高较为明显,最大可提高17.68%。     

磁性浮板覆盖下干旱区平原水库节水效率分析

针对干旱区平原水库水深浅、风速大、气温高、空气相对湿度低而导致蒸发损失严重的问题,在吐鲁番市胜金乡胜金沟三期水土保持水库进行了一整年不同覆盖面积的带磁性浮板与非磁性浮板覆盖水面来减少水面蒸发的试验,以此来分析相同覆盖面积下带磁性浮板成片整体分布与非磁性浮板分散分布对水库水面蒸发的节水效率。试验结果表明：在气象因素相同的情况下,带磁性浮板分别覆盖水面25％,50％和75％时,蒸发抑制率分别为27.4％,41.5％和59.1％;非磁性浮板分别覆盖水面25％,50％和75％时,蒸发抑制率分别为22.1％,38.1％和57.3％;带磁性浮板比非磁性浮板蒸发抑制率分别提高了5.3％,3.4％和1.8％。可见,带磁性浮板节水效果更加显著,对提高干旱区平原水库水资源的利用效率具有显著意义。     

隔墙板应用于平原水库防蒸发节水试验探讨

针对内陆干旱区平原水库水面无效蒸发损失量大的问题,利用苯板复合隔墙板(简称隔墙板)质轻、强度大、抗渗性好及无毒无害等自身材料特点,将其应用于干旱区平原水库防蒸发节水技术中。通过抗折破坏荷载试验和现场试验验证该新型防蒸发材料用于平原水库防蒸发节水技术的可行性。结果表明:隔墙板抗折破坏荷载能力较强,可在一定程度上抵抗波浪力;隔墙板最终稳定尺寸(长×宽)为1 500 mm×600 mm,将其覆盖于平原水库之上的试验结果较为理想。故将隔墙板应用于平原水库防蒸发节水技术是可行的。     

不同面积浮板覆盖下干旱区平原水库防蒸发节水效率分析

为探究物理技术抑制干旱区平原水库水分的无效蒸发的可行性,本实验使用PVC泡沫浮板做为水面覆盖材料。将浮板连接为试验所需要的不同面积,观察并记录各面积浮板在试验区域自由漂浮时的工作情况。以受风速影响的浮板湿润率为变量,统计试验期内的风速情况和不同风速下各面积的浮板湿润率,从而计算出不同面积的浮板在试验期内的蒸发抑制率。结果表明:当浮板面积从1 m~2增大到16 m~2时,其平均蒸发抑制率从74%增大到88.3%,证明了大面积覆盖水库表面抑制水分蒸发的可行性,为西北干旱区平原水库早日实现物理技术抑制水面蒸发的工程措施奠定了理论基础。     

干旱区平原水库模拟蒸发量试验研究

干旱区平原水库水面蒸发是平原水库水量损失的重要组成部分,由于水库面积大,采用常规蒸发皿测定的蒸发量与水库实际蒸发量特征不相符。为了准确模拟干旱区平原水库蒸发量,开展了模拟水库的小面积水域蒸发试验,通过水位测针测量蒸发池的蒸发量,并与蒸发皿蒸发量进行比较。试验结果表明,在实际蒸发量中,蒸发池的蒸发量波动较大,蒸发皿蒸发速率比水面蒸发速率高9.1%。蒸发皿蒸发量与水面蒸发量的比值呈现先下降后上升的趋势;蒸发池水面蒸发量主要受到温度、净辐射、风速、饱和水汽压差影响;蒸发皿水体容量小,与蒸发池相比水体热容量较小,因此与大气交换更加快速,受净辐射和气温日较差影响较大。     

PE浮球覆盖下干旱区平原水库静水水面蒸发抑制率研究

为进一步探究采用物理覆盖对干旱区平原水库静水水面蒸发的影响程度,本试验选用直径为100 mm黑色PE浮球作为覆盖材料,选用两个面积均为1 m~2的正方形铁皮箱作为蒸发器(A蒸发器、B蒸发器)。A蒸发器内水面用浮球全覆盖(覆盖率为86%)、B蒸发器内水面不覆盖。通过A、B两蒸发器对比试验得出:浮球对蒸发器内水面平均蒸发抑制率为83.8%。在干旱区平原水库等大水体中大面积覆盖浮球时(覆盖率接近91%),浮球对其静水水面蒸发抑制率为89.6%。     

PVC浮板自由排列下干旱区平原水库防蒸发研究

为研究干旱区平原水库处于静水或风浪较小下PVC浮板自由排列时的节水率,采用3组不同尺寸的浮板,在蒸发器内模拟浮板自由排列在水库的间隙率,结果表明浮板自由排列的间隙率为0.25。试验还研究不同覆盖率的浮板对水面的蒸发抑制率,结果表明当浮板覆盖率为0.75时,蒸发抑制率为75%。试验总结得出干旱区平原水库处于静水或风浪较小下,浮板自由排列时对水库的蒸发抑制率为75%。     

干旱区平原水库水面蒸发消减研究综述

蒸发强烈、降水稀少是造成西北干旱、半干旱地区平原水库水量损失的重要因素,它严重限制了水库效益的最大发挥,使当地严重短缺的水资源形势变得更加严峻。针对消减水面蒸发技术问题,根据国内外消减水面蒸发研究最新进展,分别对铺洒化学试剂法、种植水生植物法、物理材料覆盖法、风障技术法4类消减水面蒸发的方法进行了概述,对各技术方法中所存在的问题进行了分析和讨论,并对未来消减蒸发实验研究提出了相应的建议,以期为后续实验研究提供参考。     

干旱区水面蒸发特性及消减技术研究

根据现代节水灌溉兵团重点试验站Φ20 cm蒸发器、E601型蒸发器和20 m2蒸发池的蒸发实测资料分析了各蒸发器间的蒸发特性及其折算系数的年内变化规律,得到了水面蒸发折算系数在非冰期呈逐月增大趋势。同时对各蒸发器蒸发量进行相关性分析,得出20 m2-E601蒸发量相关系数为0.996,20 m2-Φ20 cm蒸发量的相关系数为0.978,两者相关性均显著。该结果可供玛纳斯河流域水量平衡研究、水资源评价和生态需水计算时参考。同时鉴于我国西北干旱地区降水量少、蒸发量大,试验采取在水面覆盖聚苯乙烯泡沫塑料板的方法以便减少水面蒸发。研究表明:5-11月份水面平均蒸发消减率可达51.25%。这为干旱区水资源高效利用提供了理论依据。     

干旱区平原水库防蒸发技术研究现状及展望

西北干旱地区可利用水资源严重缺乏是制约地区经济发展的重要原因。干旱区平原水库水量蒸发损失十分严重,防蒸发技术是一种应用在平原水库上的高效节水技术。在介绍国内外防蒸发技术研究现状的基础上,提出了今后防蒸发技术的研究发展方向:(1)防蒸发装置最佳的设计方案;(2)准确计算水面蒸发量的方法;(3)防蒸发技术与光伏发电技术相结合的系统;(4)防蒸发技术的应用标准和技术规范等相关准则的制定。     

不同配重的浮球覆盖下干旱区平原水库的节水效率对比分析

为达到抑制干旱区平原水库水分蒸发的目的,采用PVC浮球为试验材料,通过室内、外试验观测并分析无配重浮球在不同风速下的运动情况,探究浮球产生不规则旋转和翻滚运动的原因,并采取增加配重的办法对此问题加以解决。通过对比不同配重的浮球在不同气象条件下的湿润率并对其在试验期内的蒸发抑制率进行评价,结果表明:负载配重后的浮球比无配重的浮球的防蒸发节水效果更加显著,其水面综合蒸发抑制率最大可提高24%。研究成果为干旱区平原水库的节水措施提供了新思路。     

内陆干旱区平原水库防蒸发的EPS轻质混凝土试验研究

内陆干旱区年蒸发量大,通过研制一种干硬后可漂浮于水面的轻质混凝土,后期将其制成板状结构覆盖于水库水体之上,将大大减少平原水库的无效蒸发,以期达到节水目的。EPS(聚苯乙烯泡沫塑料Expanded polystyrene sphere)是一种稳定的、不吸水的、憎水性的、封闭式的超轻颗粒,用以取代混凝土的粗集料和细集料,通过加入适量的粉煤灰、高效引气减水剂和对施工工艺的改良,可改善EPS颗粒与水泥浆体的黏结性,按照试验前事先制定好的要求,可制得表观密度<500 kg/m³、抗折强度>1.5 MPa的EPS轻质混凝土。该混凝土制成板可应用于内陆干旱区平原水库的防蒸发节水技术上。     

气候变化背景下阿克苏河流域平原水库蒸发规律研究

为了定量分析阿克苏河流域平原水库蒸发量的变化规律,利用1981-2010年阿克苏河流域水平衡站20cm蒸发皿和20 m2蒸发池的蒸发数据和气象数据,分析阿克苏河流域3座平原水库蒸发量的年内变化规律和年际变化规律,重点分析水库水面蒸发量与水库水面面积的关系、蒸发量与流域气温之间的关系,并定量分析了气温变化对平原水库蒸发量的影响。结果表明:阿克苏河流域3座平原水库蒸发量的年内变化较大,蒸发量主要集中在4-10月,分别占全年总蒸发量的88.14%、87.02%和87.63%。流域平原水库的年际蒸发量变化较小,在气温上升的背景下,1981-2010年流域3座平原水库的年际蒸发量平均每年以1.5%、0.56%和0.18%的速率增加。     

干旱区高盐度潜水蒸发试验研究

干旱区高盐度潜水蒸发试验研究国内外少有涉及.为分析干旱区高盐度潜水蒸发规律,开展了不同矿化度(3、30、100、250 g/L)潜水蒸发试验,着重分析不同处理潜水累积蒸发动态、日间蒸发动态及昼夜变化规律.结果表明:潜水累积蒸发量与时长、土壤剖面积盐量与矿化度均显著线性正相关;潜水蒸发相对于EΦ20水面蒸发变化存在明显滞后;水面与潜水蒸发动态均表现为夜间变化强烈,不同矿化度潜水平均夜间蒸发量占日蒸发较大份额,除3 g/L处理外,均达60％左右.高盐度潜水蒸发过程对土质的影响呈非线性且非单一方向;夜间潜水蒸发的驱动因素为白天大气蒸发能力的延迟驱动及夜间水汽凝结产生的负压驱动.