配重浮球覆盖下干旱区平原水库节水率研究

发布时间：2021-11-19 20:01

　　干旱区平原水库具有水面积大、蒸发强烈等特点,采用直径100 mm的配重浮球来抑制平原水库的无效蒸发。以月为时间尺度,分别从浮球间孔隙造成的蒸发损失率和风浪环境中配重浮球湿润表面造成的蒸发损失率进行研究,最终建立浮球覆盖下水面蒸发抑制率和节水率计算模型。结果表明:（1）非冰冻期内,浮球间孔隙造成的蒸发损失率呈现先增大后减小,在7月达到全年最高值11.6%;冰冻期内（12月和1月）,浮球间孔隙造成的蒸发损失率达到全年最低值9%。（2）相同覆盖面积下,浮球润湿率随风速的增大呈曲线增长,且覆盖面积越大,润湿率随风速的变化速率越慢。相同风速下,浮球润湿率随覆盖面积的增大呈直线下降。各覆盖面积下,单位面积节水率在7月达到最大值,分别为76.6%、78.1%、79.6%、81.2%;在4月达到最低值,分别为51.9%、54.0%、58.2%、61.3%。综上所述,配重浮球在风浪环境中稳定性好、防蒸发节水率高,是一种较为理想的防蒸发材料。 

【文章来源】：干旱区地理. 2020,43(03)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

试验现场布置

因蒸发器边壁的限制,蒸发器内浮球间的孔隙率为14%,将A、B蒸发器内月蒸发量带入公式(1)中即可求得2～11月14%孔隙对应的逐月蒸发损失率。而水库现场大面积铺设浮球时,浮球间的孔隙率为9%,可根据已有研究成果[19]推算全年不同月份内浮球间9%孔隙所对造成的蒸发损失率(图2)。试验区冰冻期为12～1月,下雪量极少,库区冰面无积雪,冰冻期的蒸发损失主要来自冰面蒸发。冰冻期,太阳辐射弱,浮球表面温度与大气温度相同,浮球对冰面附近微气候影响很小。假设9%未覆盖的冰面蒸发速率与自然环境下冰面蒸发速率是相近的,即浮球覆盖下冰面的蒸发损失率为9%。

表2 不同风速下配重浮球的润湿率Tab.2 Wetted rate of weighted floating balls under different wind speed 风速 / m·s-1 润湿率 / % 1 m2 2 m2 3 m2 4 m2 0.0～1.5 0 0 0 0 1.6～2.0 4 4 3 3 2.1～3.0 13 11 10 8 3.1～4.0 20 16 15 13 4.1～5.0 27 25 19 15 5.1～6.0 33 29 25 26 6.1～7.0 40 33 33 31 7.1～8.0 50 45 42 40 8.1～9.0 76 70 60 58 9.1～10.0 100 100 68 65 10.1～11.0 100 100 81 74 >11.0 100 100 100 100 注:试验过程中,风速在1.5 m·s-1以下时浮球覆盖下的水面视为静水状态,浮球率为0图4 浮球润湿率随面积变化曲线

【参考文献】：
期刊论文
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[5]PE浮球覆盖下干旱区平原水库静水水面蒸发抑制率研究[J]. 韩克武,侍克斌,严新军,吕建勋,杨云鹏.  水资源与水工程学报. 2017(04)
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本文编号：3505760