EPS浮球覆盖下静水水面蒸发抑制率与最优直径研究

近年来我国大力推广节水灌溉工程,但尚未完全达到高效节水的要求。在“节水优先”的新时代背景下,水源地(水库)的防蒸发将成为干旱区与半干旱区的节水研究方向之一。目前关于PE浮球蒸发抑制效果的研究已经比较全面,但在偏远山区布置时成本较高。为了寻找一种更经济的防蒸发材料,主要研究EPS浮球对小型水体蒸发的抑制效果,选用10 mm、40 mm、80 mm、120 mm、150 mm共5种不同直径的EPS实心浮球,在新疆吐鲁番地区开展室外蒸发器试验,共使用6个圆柱体蒸发器,统计各蒸发器非冰冻月的蒸发量,计算不同直径的EPS浮球在年内非冰冻月(3-10月)的蒸发抑制率。5种直径中40 mm浮球的蒸发抑制率最高,为76.31%;10 mm浮球蒸发抑制率最低,为59.57%。浮球直径与蒸发抑制率并非呈一次函数关系。通过分析蒸发器中表层水体温度、空间体湿度对蒸发量的影响,发现在EPS浮球覆盖下,静水水面蒸发量对空间体的相对湿度更加敏感。经过12个月的户外试验,选用的EPS浮球在浸泡、暴晒等条件下的耐久性、吸水性以及抗冻、抗侵蚀等性能满足长期使用的要求,且在经济性上较PE浮球更具优势。试验进一步完善了防蒸发浮球直径选择方案,在小型水体、人工池塘和所在地区不易受大风侵袭的小型水库宜采用直径为40 mm左右的EPS实心浮球以减少水体蒸发。

浮球参数对抑制水面蒸发效果敏感性试验研究

针对浮球参数对抑制水面蒸发效果的敏感性影响较大的问题,采用正交试验设计方法设计试验,研究了浮球覆盖度、自由系数和浮球直径三个参数与抑制蒸发率的关系,并利用SPSS等数据软件对试验结果进行数据分析。结果表明,覆盖度对浮球抑制蒸发率影响最大,其次为自由系数和浮球直径;随自由系数减小,浮球抑制蒸发率逐渐增大;在自由系数和浮球直径共同作用下,外界空气湿度对浮球的抑制蒸发率影响在逐渐减小,为改造浮球提供了方向。