抑制水面蒸发的节水轻质混凝土方法及其工艺配方 技术领域:
本发明涉及水库、水池、湖泊水面抑制蒸发技术,特别是一种抑制水面蒸发的节水轻质混凝土方法及其工艺配方。
背景技术:
在干旱缺水地区的人工引水、蓄水工程中,水面蒸发造成了巨大的损耗,特别是干旱地区的水库、蓄水池、湖泊,相对于储存水体体积,裸露水面面积大,其蒸发损失的水量常超过用于生产取用的水量。据统计,华北平原当地水库水面蒸发损失水量平均占水库总蓄水量的比例高达30%以上。在我国地西北干旱地区,年水面蒸发量达1500mm~2000mm,蒸发损失非常大,造成了不必要的水资源浪费,使得大量的水利工程难以产生较好的经济效益。以宁夏回族自治区宁东供水工程为例,从黄河经两级泵站,提水到鸭子荡水库,总扬程175米,总库容2400万m3,一期工程总供水量15970万m3,二期工程总供水量20050万m3,库区干旱少雨,蒸发量大,风大沙多,年均降雨量不足200mm,多年平均水面蒸发量2000mm,年平均水面蒸发损失水量500万m3,占水库调节库容的25%,年水面蒸发经济损失达700多万元。以银川为例,境内湖泊等自然水面近万公顷(15万亩),年平均水面蒸发损失水量2亿多m3。因此,在干旱地区采用合适的抑制水面蒸发的措施,无论对提高水利工程的经济效益,解决水资源供需紧缺矛盾,还是对改善生态环境都具有重大的意义。
抑制水面蒸发一般有化学、物理和生物措施等方法。
采用化学方法如采用十六烷醇(C16H33OH)和十八烷醇(C18H37OH)形成单分子薄膜抑制水面蒸发目前已经进行了较多的研究,该法的优点是:投资少、使用方便;可以改善水环境;在水稻田使用可以提高水温促进植物生长。但同时也存在很大的缺陷:化学剂形成的薄膜不能减少水体吸收太阳能,反而在抑制蒸发的同时抑制了蒸发对水体热量的消耗,在没有覆盖的水面处,较高的水温会导致蒸发的增加;风浪的作用往往会使膜层不能保持完好的状态,抑制蒸发效果不稳定局限性太多;化学剂能使O2、CO2透过薄膜,使水体对植物、鱼类无害,但大多数化学剂本身为有毒或低毒性质。正是由于这些缺陷,化学方法到目前仍不能在实际中推广应用。采用物理方法----固体覆盖物抑制水面蒸发的优点在于:选用的固体覆盖材料导热系数小,往往会减少水体对太阳能的吸收,在没有覆盖的水面上同样会因为降低水温而减少蒸发;在一般风浪条件下也能保持抑制蒸发率,抑制蒸发效果稳定,局限性小。可以消弱水中阳光,减少水生植物。采用固体覆盖物抑制水面蒸发应用的关键在于固体覆盖物在较大风浪条件下的稳定性以及材料的廉价要求。目前国内外有用高密度聚乙烯帘布、石蜡、聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)、聚乙烯片覆盖水面进行抑制水面蒸发的试验研究,但所用的材料存在抗风、抗冻、抗老化差和平均抑制率低等问题。
发明内容:
本发明的目的是克服现有技术缺陷,提供一种抑制水面蒸发的节水轻质混凝土方法及其工艺配方。
本发明的目的按照下述方案实现:
抑制水面蒸发的节水轻质混凝土方法,是将可漂浮于水上的轻质混凝土板或块局部或全部覆盖于水面上;
上述轻质混凝土板或块是预制的抗风、抗渗、抗冻、抗老化的节水轻质混凝土板或块,板或块厚度为3cm~9cm,长度和宽度分别控制在0.5~3m之间,预制时加筋并露头成环状,通过绳索相互连接,连接绳固定于水池边;
针对面积较小水面,采用全面覆盖;针对大面积水面,覆盖60%~85%,并在大水面中划分方格,每一方格内,放置若干轻质混凝土板或块,并在方格中间向下打一竖桩,将桩与轻质混凝土板或块连接绳连接;
上述轻质混凝土板或块底部形状设计为下凸形。
抑制水面蒸发的轻质混凝土板或块的配方是:水灰比控制在0.38~0.43,每11Kg水泥之中,泡沫剂控制在18~22ml,高效减少剂占水泥重量的2~5%,防渗剂占水泥重量的7~9%;控制容重在400-700Kg/m3,强度在1.6MPa~2.5MPa,吸水率在8~15%;
上述配方中可用粉煤灰替代水泥重量的20%~30%。
本发明属于物理覆盖方法,简单易行、价格低廉、维护费用低,具有抗风、抗渗、抗冻、抗老化的特点。
具体实施方式:
抑制水面蒸发的节水轻质混凝土方法是:采用预制的抗风、抗渗、抗冻、抗老化的节水轻质混凝土板或块,漂浮在水面,板或块厚度为3cm~9cm,长度和宽度分别控制在0.5~3m之间,预制时加筋并露头成环状,相互连接,将连接绳横向在水池(水库、湖泊等)边固定。若水面积较小,全覆盖水面;若水面积较大,覆盖60%~85%的水面,并在大水池(水库、湖泊等)等水面中划分方格,每一方格内,放置若干轻质混凝土板或块,并在方格中间向下打一竖桩,将桩与轻质混凝土板或块连接绳连接。为防止大风掀起大浪,在水池(岸)边栽植高大乔木树防风。冬天,若冻胀程度小,将轻质混凝土板保持在水中,若冻胀程度较大,在结冰期将轻质混凝土板移到池(库、湖)岸上,待结冰消融后,再将轻质混凝土板放回水中。为了抗冻,轻质混凝土板形状设计为下凸形,以便冻胀时,整体上台。
抑制水面蒸发的轻质混凝土板或块配方是:水灰比控制在0.38~0.45,每11Kg水泥之中,泡沫剂控制在18~22ml,高效减少剂占水泥量的2~5%,防渗剂占水泥量的7~9%。技术参数容重控制在400Kg/m3~700Kg/m3,强度控制在1.6MPa~2.5MPa,吸水率控制在8~15%,抑制控制水效率在80~90%。为降低造价,可用粉煤灰替代水泥量的20%~30%。