用于干旱区平原水库、涝坝、湖泊水面防蒸发的浮排

1.本发明涉及干旱区平原水库、涝坝、湖泊水面加盖防蒸发节水技术，特别是一种用于干旱区平原水库、涝坝、湖泊水面防蒸发的浮排。


背景技术：

2.在干旱、半干旱区域有许多平原水库，它们多坐落在冲积平原的牛轭湖、古河道和扇缘洼地上，其特点是面积大，水深小，蒸发损失量大。如在新疆地区已建的564座水库中，大多数都为平原水库。这些水库的总库容约为59.3
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108m3，水库水面面积约2000 km2，平均水深为2.97m，根据已有研究成果估算，新疆水库的年蒸发量损失为26.1
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108m3，年渗漏量为8
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108m3，合计每年损失水量约34.1
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108m3。可见，新疆水库年蒸发损失水量占有很大的比例。强烈的蒸发作用加剧了该地区水资源短缺，同时许多平原水库、湖泊因水体的大量蒸发使盐分浓缩，导致水体矿化度增高，增加下游灌区土壤积盐速度和湖泊的萎缩程度。因此，减少平原水库、涝坝、湖泊水面的无效蒸发损失，对干旱与半干旱区节约水资源、保护环境、促进经济发展都有极为重要的现实意义和深远的历史意义。
3.防水面蒸发损失一般有化学、生物和物理措施等方法。化学方法是采用单分子薄膜、各种脂肪酸、非离子型表面活性剂、“含脂酒精”的有机分子等物质，即采用化学试剂以达到抑制水面蒸发的目的，但是，随之而来的一系列问题，诸如成膜物质在水面的有限铺展，在外界强力（如波浪力等）干扰下膜能否自动修复，膜在化学、生物环境下的稳定性、可降解性和使用寿命，以及这些化学物质对水下生物的生态影响等，距离大规模实际应用还有一定差距。还有研究者采用蒲草防水面蒸发，但其本身的蒸腾作用使得防蒸发率降低，效果不明显，另外，蒲草仅能在1m以内水深的条件下生长，能否在寒冷干旱地区种植、能否顺利越冬等局限性问题，使该技术也没有得到推广。国内外还采用聚苯乙烯泡沫塑料板 ps: expanded polystyrene、聚乙烯软片pe:polyethylene、石蜡 paraffin、轻质混凝土板等材料进行物理覆盖措施的防水面蒸发试验研究，但所用的材料存在抗风浪、抗碰撞、抗冻融、抗渗、抗紫外线和抗水侵蚀性能较差等缺点，尤其这些材料在固定和连接时很容易被五级以上风浪破坏，难以达到良好的节水效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于干旱区平原水库、涝坝、湖泊水面防蒸发的浮排，其结构合理，性能可靠，具有足够的强度和柔韧性，化学稳定性强，不仅可以达到防蒸发节水、抑制水体矿化度增加和缓解湖泊萎缩的多重效果，而且还能抵抗风浪力的破坏，使用寿命长，节水效率高。
5.本发明的目的是这样实现的：一种用于干旱区平原水库、涝坝、湖泊水面防蒸发的浮排，包括平原水库、涝坝、湖泊水面，直筒形塑料输水硬管的两端口采用端板固接密封构成浮管，均布整齐排列的单层浮管排其相邻的浮管之间无排列间隙，在单层浮管排的上、下面上分别横向均布设置着上、下夹紧杆，上、下夹紧杆相互对称，伸出单层浮管排两侧的上、
下夹紧杆的两端分别通过连接卡具紧固连接在一起，将单层浮管排夹紧固定构成防蒸发浮排，在水面上设置着均布整齐排列的防蒸发浮排，并且用绳索柔性连接成片，构成漂浮在水面防蒸发的屏障。
6.本发明只要将一定直径的顺直塑料输水硬管两头密封，整齐单层排列，在上下面横向用夹紧杆固定便构成一个浮排，将数个浮排整齐排列漂浮于水面，用绳索连接成片就可获得十分可观的防蒸发节水量，同时可抑制水体矿化度增加和缓解湖泊的萎缩，具有重要的推广价值。
7.本发明将一定直径的顺直塑料输水硬管两头密封，整齐单层排列，在上下面横向用夹紧杆固定便构成一个浮排，将数个浮排整齐排列漂浮于水面，用绳索连接成片就可获得十分可观的防蒸发节水量，以达到防蒸发节水、抑制水体矿化度增加和缓解湖泊萎缩的多重效果；两头封闭的输水硬管采用聚烯烃材料制成，硬管长度为2~15m,直径为50~200mm，夹紧杆可选择两头封闭的聚烯烃硬管、镀锌角钢或槽钢，其长度为1~12m，选取这些材料和尺寸是为了获得合适的密度、柔韧性和足够的强度，使其能够在水位、温度和干湿变化的条件下具有良好的耐久性，并且还能抵抗外力（如风浪、防蒸发材料碰撞、冻融循环等）的破坏，以保证运行期安全稳定，经济性好，节水效率高；在两头封闭的聚烯烃硬管材料中加入适量的抗老化剂，以提高防蒸发材料的抗紫外线能力，其耐久性不低于25年。抗老化剂的加入量占防蒸发材料重量的2.5%-3.7%，抗老化剂由紫外线吸收剂、光稳定剂和抗氧剂组成，其中紫外线吸收剂为炭黑，碳黑的加入量为防蒸发材料重量的2%-3%，光稳定剂为丁二酸（42羟基22,2,6,62四甲基212哌啶乙基）酯，丁二酸酯的加入量为防蒸发材料重量的0.4%-0.5%，抗氧剂为有机亚磷酸酯，有机亚磷酸酯的加入量为防蒸发材料重量的0.1%-0.2%；材料及助剂成分均符合涉水塑料制品卫生标准；聚烯烃硬管的颜色调成浅灰色，已减少其在夏季强烈阳光下的吸热能力，引起周边水体蒸发损失的增加。
8.本发明的技术效果：本发明能同时获得防蒸发节水、抑制水体矿化度增加和缓解湖泊萎缩的多重效果。将数个浮排整齐排列漂浮于水面，用绳索柔性连接成片不仅可进一步提高防蒸发节水率，而且还能削减风浪力对防蒸发材料的破坏程度；在防蒸发材料中加入适量的抗老化剂和将其颜色调成浅灰色，更能增加结构的耐久性和节水效率。整个装置具有良好的抗风浪、抗撞击、抗冻融、抗渗、抗紫外线和抗水侵蚀性能，其造价低廉，实用性极强，彰显技术进步。
9.本发明的结构合理，性能可靠，具有足够的强度和柔韧性，化学稳定性强，不仅达到了防蒸发节水、抑制水体矿化度增加和缓解湖泊萎缩的多重效果，而且还能抵抗风浪力的破坏，使用寿命长，节水效率高。
附图说明
10.下面将结合附图对本发明做进一步的描述，图1为本发明立体结构示意图。
具体实施方式
11.一种用于干旱区平原水库、涝坝、湖泊水面防蒸发的浮排，如图1所示，包括平原水库、涝坝、湖泊水面，直筒形塑料输水硬管的两端口采用端板2固接密封构成浮管1，均布整齐排列的单层浮管排其相邻的浮管1之间无排列间隙，在单层浮管排的上、下面上分别横向
均布设置着上、下夹紧杆3、4，上、下夹紧杆3、4相互对称，伸出单层浮管排两侧的上、下夹紧杆3、4的两端分别通过连接卡具5紧固连接在一起，将单层浮管排夹紧固定构成防蒸发浮排，在水面上设置着均布整齐排列的防蒸发浮排，并且用绳索柔性连接成片，构成漂浮在水面防蒸发的屏障。浮管1的长度为2-15m，浮管1的直径为50-200mm。浮管1由聚烯烃材料构成。上、下夹紧杆3、4由两端口封闭的聚烯烃塑料硬管构成或由镀锌角钢或镀锌槽钢构成。在构成浮管1或上、下夹紧杆3、4的聚烯烃塑料硬管的材料中加入抗老化剂，其加入量为构成聚烯烃塑料硬管材料重量的2.5%-3.7%，抗老化剂由紫外线吸收剂、光稳定剂和抗氧剂组成，其中紫外线吸收剂为炭黑，其加入量为构成聚烯烃塑料硬管材料重量的2%-3%，光稳定剂为丁二酸42羟基22,2,6,62四甲基212哌啶乙基酯，其加入量为构成聚烯烃塑料硬管材料重量的0.4%-0.5%，抗氧剂为有机亚磷酸酯，其加入量为构成聚烯烃塑料硬管材料重量的0.1%-0.2%。由聚烯烃材料构成的浮管1或上、下夹紧杆3、4均符合涉水塑料制品卫生标准。由聚烯烃材料构成的浮管1或上、下夹紧杆3、4的颜色均调成浅灰色。横向均布设置的上、下夹紧杆3、4的数量为2-8组。上、下夹紧杆3、4的长度为1-12m。连接卡具5为由绳索或镀锌铁丝构成的封闭拉紧环箍。