内陆干旱区平原水库防蒸发浮板自由布置时的节水效率研究

作     者：程阳宇 

作者单位：新疆农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：侍克斌;吾斯曼·阿布拉

授予年度：2018年

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0815[工学-水利工程] 

主      题：干旱区 平原水库 浮板 节水效率 围栏 

摘      要：西北干旱区是我国水资源短缺最为严重的地区之一,该地区蒸发强烈,平原水库利用率低。针对这一问题,本文采用物理材料覆盖防蒸发技术作为抑制水库水面蒸发的研究方法。根据前人的相关研究,本文试验选用浮板作为防蒸发材料,研究浮板自由布置在水面的间隙率,并在水库现场选用浮板自由布置外加围栏的方案研究节水效率。通过在围栏内自由布置浮板,观测计算浮板在整个试验周期内的节水率,研究的主要成果如下:（1）用可移动气象站观测水库现场气象数据,结合实测蒸发量,根据前人研究的蒸发模型,通过回归分析软件分析气象数据,建立新的蒸发模型。综合考虑各模型拟合得出的R2与蒸发量相对误差的合格率,选择气温蒸发模型与水汽压差蒸发模型作为试验点当地的蒸发模型。（2）随着浮板面积与蒸发器面积的比例逐渐缩小,等同于放大蒸发器的面积,更能模拟出水库这种大面积水体环境,得出的浮板间隙率更精确真实,总结得出浮板自由布置在水中的间隙率为25%。（3）在四组不同面积的围栏内,按照25%间隙率自由布置浮板,观测计算浮板在整个试验周期内的湿润率、防蒸发系数、防蒸发量与节水率等,结果表明浮板的节水率随着围栏与浮板面积的增大而提高。当浮板覆盖的区域逐渐增大,直至浮板自由布置覆盖整个水库时,浮板的防风消波作用达到最大,而且该水库风力主要为0～3级,水库中心区域的浮板不易被波浪浸湿,浮板的年节水率理论上趋于75%。（4）通过水库现场观测发现,增加围栏后的浮板年节水率得到提升。而且围栏能保护浮板,防止浮板在风浪作用下直接冲撞岸坡和坝坡,增加浮板的使用寿命。（5）防蒸发节水技术与水上光伏发电技术结合应用是具有可行性的研究方向,不仅可以提高发电量,拓宽光伏发电的应用,还有抑制水面蒸发保护水资源的益处,能够带来一定的社会效益与经济效益。