一种水平牵拉状态下的水面浮体蒸发控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水利工程技术领域，特别涉及一种水平牵拉状态下的水面浮体蒸发控制系统。
【背景技术】
[0002]随着人口的增长、经济的高速发展，人类对水的需求量也随之迅速增长，伴随人类活动所导致的水污染，使得原本有限的水资源更加紧缺，世界上越来越多的国家和地区出现了水资源危机。水资源问题成为当今世界许多国家社会经济发展的瓶颈。
[0003]我国是世界上淡水资源严重短缺的国家之一，人均水资源量低于世界平均水平的25%，并且水资源在时间和空间分布上极不均衡，北方水资源缺乏易旱，南方水资源较丰富易涝，南北相差悬殊。按照国际一般的标准，人均水资源量少于1700m3即为用水紧张的国家。我国有15个省、市、自治区属严重缺水，尤其是天津、上海、宁夏、河北、北京、山东、等9个省、市、自治区人均占有水资源均低于500m3。
[0004]解决北方水资源严重不足问题，已成为国家战略，以南水北调工程为代表的一大批骨干水利工程陆续完成了规划与建设。其中，因输水成本高昂，减少水资源损失成为不可逾越的课题，但一般采用工程防渗、截渗等措施，对于露天水面蒸发损失无有关注。以南水北调东线主体工程平原水库为例，其水面总面积近14平方公里，按年际平均蒸发量800_计，年蒸发损失约1120万立方米，按输水成本价2.0元/立方米计，年际损失2240万元！
[0005]自上世纪50年代以来，国内外部分专家、学者针对水面蒸发控制问题，做出了一定的研究并得出了相应成果，特别是针对聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板等材料的实验研究，在全水面覆盖条件下，可控制蒸发量90%。然而，这些研究成果均局限于小型试验水平，其户外水面风浪适应性、结构稳定性与耐久性问题均未有研究，更未见有工程实例。
[0006]申请号为CN201010111404.X的专利公开了 “抑制水面蒸发的节水轻质混凝土方法及其工艺配方”，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。轻质混凝土板或块……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(库)边或水中竖粧上。该实用新型未能解决轻质混凝土浮体大面积组合后整体重量巨大、相互衔接强度要求高、浮体破损对水质的不利影响、“连接绳固定于水池(库)边或水中竖粧上”的作用力巨大等问题。
[0007]申请号为CN201310242032.8的专利公开了 “一种防水面蒸发的轻质加筋复合浮板”提出浮体材料为土工格栅加筋、苯颗粒与水泥浆混合材料，体外粘结碳纤维包裹；自由铺放，无需连接和固定。因水泥的固化作用，其浮体为脆性材料，在自由铺放条件下，风浪导致的浮体稳定性不足，相互撞击破损难以避免。
【实用新型内容】
[0008]为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种水面蒸发控制系统，有效的减少了水面水分的蒸发，降低输水成本；利于风浪控制、增加水库调蓄库容效益；浮体覆盖于水体表面，被保护的水体形成相对地下水，与自然空域、光辐射等相对隔绝，固体污染物、空中漂浮物对水体的污染将显著减轻，因光合作用而发生的水体富营养化将显著减轻。
[0009]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:该种水平牵拉状态下的水面浮体蒸发控制系统，其特征在于:包括固定设置在水域岸基上的若干绞盘，与岸基上的绞盘连接的拉结缆索，拉结缆索随水位变化而通过绞盘调整长度，拉结缆索还与漂浮与水面上的拉结浮筒固定连接，拉结浮筒固定在浮体层的周边并将浮体层拉展开，浮体层漂浮于水面上，且浮体层的周边与岸基预留水位涨落区。
[0010]进一步地，所述的绞盘包括第一绞盘、第二绞盘、第三绞盘和第四绞盘，四个绞盘分布在水域岸基上两两相对的位置，且第一绞盘与第二绞盘相对，第三绞盘与第四绞盘相对，与第一绞盘、第二绞盘、第三绞盘和第四绞盘相对应的为第一浮筒组、第二浮筒组、第三浮筒组合第四浮筒组，四个浮筒组均利用拉结浮筒端部法兰刚性连接形成。
[0011]进一步地，所述的浮体层为缝合在一起的高分子防水纺织布，纺织布的周边通过挂钩与拉结浮筒固定。
[0012]进一步地，所述的浮体层是由若干浮体单元缝合组成的，所述的浮体单元包括聚苯乙烯或聚氨酯的高分子发泡材料制成的发泡结块，在发泡结块外套置有纺织布塑型膜袋，且发泡结块与膜袋成型为一体。
[0013]进一步地，所述的浮体单元在模具内定型，所述的模具包括上盖件和下盖件，所述的下盖件为平板状，上盖件为一侧开口的壳体，开口侧扣合在下盖件上，膜袋的边缘作为缝合边从上盖件与下盖件的结合处露出。
[0014]进一步地，浮体层作为浮岛，其上表面安装有光伏发电系统。
[0015]进一步地，拉结缆索对与之对应的拉结浮筒组的拉力与拉结浮筒组所受重力、拉结浮筒组所受的浮力、浮体层对拉结浮筒组的拉力的合力方向为沿着水面的水平方向。
[0016]进一步地，纺织布的抗拉强度大于等于lOMPa，浮体单元的密度为20Kg/m3_45Kg/
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[0017]综上，本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0018]1、利于蒸发防治:
[0019]以南水北调东线工程平原水库为例，其水面总面积近14平方公里，按年际平均蒸发量800mm计，采用本实用新型，可减免蒸发80%，年减免蒸发损失约900万立方米，按输水成本价2.0元/立方米计，年际减免损失1800万元。
[0020]2、利于风浪控制、增加水库调蓄库容:
[0021]以南水北调东线工程平原水库为例，其水库风浪爬高约3.0米，其调蓄库容深度约10米左右。采用本实用新型可提高水库调蓄深度不小于2.0米，其增幅效益不低于20%。
[0022]3、防止水体污染与富营养化:
[0023]浮体覆盖于水体表面，被保护的水体形成相对地下水，与自然空域、光辐射等相对隔绝，固体污染物、空中漂浮物对水体的污染将显著减轻，因光合作用而发生的水体富营养化将显著减轻。
[0024]4、面域综合开发效益
[0025]覆盖于水体表面的浮体是十分巨大的可开发资源，特别适用于光伏发电系统。以山东区域为例，光伏发电平均不低于100kWh/m2.年；按75%水面利用率，每平方公里年际发电总量可达0.75亿kWh，可减少碳排放6.75万吨，经济效益与环保效益巨大。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的结构示意图；
[0027]图2为本实用新型的靠近岸基处的结构示意图；
[0028]图3为本实用新型浮体单元的结构示意图；
[0029]图4为本实用新型浮体单元在模具内成型时的结构示意图；
[0030]图5为本实用新型拉结浮筒组在水面自浮时的状态图；
[0031]图6为本实用新型拉结浮筒组受拉结缆索拉动时的状态图；
[0032]图7为本实用新型拉结浮筒组受力图；
[0033]图8为本实用新型安装方法的步骤1)?3)安装状态示意图；
[0034]图9为本实用新型安装方法的步骤4)安装状态示意图；
[0035]图10为本实用新型安装方法的步骤4)?6)安装状态示意图；
[0036]图11为本实用新型安装方法的步骤7)?9)安装状态示意图；
[0037]图中:
[0038]1浮体层，2拉结浮筒，3拉结