專利名稱：用浮體防止蒸發增加水庫湖泊淡水并利用陽光發電的方案的制作方法
技術領域：
本發明屬于水利、氣象、太陽電池、綠色環保工程領域。
背景技術：
本發明是針對地球加速變暖，使許多地區如中國西北及北方、澳 洲大部、非洲大部、廣大西亞地區、北美洲中部、南美洲東部等，都因嚴 重干旱，發生了人類及動植物賴以生存所必需的淡水嚴重缺乏而提出 來的。
在國際上為解決淡水缺乏問題，采用了水庫蓄水、污水凈化、海水 淡化等措施。還有向水庫傾倒大量油類將水面封閉起來、防止蒸發;也
有用浮毯防止蒸發及覆蓋泡沫塑料板于水面防止蒸發的方案。

發明內容
一、基本原理
全世界干旱缺水地區都存在著陽光強烈、氣溫高、室氣干燥的特
點。這些地區地表的"潛在蒸發率"都很大，比如澳洲的Broken Hill (布羅肯希爾)地區的潛在蒸發率高達2438 mm;中國新疆塔里木盆 地、羅布泊地區的潛在蒸發率竟高達3000 mm以上。因此防止這些地 區水庫或湖泊甚至河流中水的蒸發就能有效地大量增加淡水的儲量。本方案是在潛在蒸發率大的水庫或湖泊、河流表面密集地、盡可能 多地投放浮體遮蓋水面，隔斷水體與大氣的接觸。因而消滅了遮蓋面 積下方水體蒸發的可能性，即是使其潛在蒸發率變成為零。顯然它對 水庫增加的淡水量等于浮體與水接觸的水平面積乘以該地區的潛在蒸 發率。
與此同時還由于水庫被浮體遮蓋了很大的面積，使得整個水庫從
陽光吸取的總熱量減少了。特別是當浮體裝了太陽電池后;或者在不
裝太陽電池的浮體上表面涂了反光涂料后，都將有效地減小陽光傳射 到水庫中去的熱量。這些都將使整個水庫表面的平均溫度下降。眾所 周知潛在蒸發率將隨水表面溫度的降低而下降，這就使得那些未被浮 體遮蓋的面積的潛在蒸發率也有所降低。這又能增加水庫的純凈水里。
上述功能以及陽光發電功能都是浮毯防蒸發方案和泡沫塑料板防 蒸發方案所不具備的，所以本方案具有獨創性而且在結構上具有新穎 性。
二、浮體的構造及其應用
1. 每個浮體的外形如像一只巨大的坐墊，它的中部需要略微凸起。 也可做成倒懸的錐體，錐體底部也要略微凸起。它們是空心的，也可以
是實心的。可以用多種材料制成，如:塑料的、金屬的、薄膜的、薄殼的、 不吸水泡沫的、不滲水的紡織品等。若用薄膜制成的空心浮體，在投放 入水庫中時就要予以充氣。
2. 每個浮體的下方中心處裝有一條軟繩，其下懸掛一重錘，用它的 重量來保持浮體遮蓋的水平面積為最大。重錘的另一作用是防止水面 遇風時可能造成的相互重疊,甚至被吹入空中。
3. 不承擔太陽電池發電用的浮體的上表面或薄殼上有反光涂料。
4. 如果需要浮體同時承擔太陽電池的功能時就在浮體的上表面貼一層太陽電池薄膜;也可在透明的薄膜或薄殼浮體中間、水平地裝設太
陽電池板，使它們同時成為一太陽電池單元。這種浮體下方的軟繩即 變為輸出電能的導線。這根導線固定于一條順水流方向的電纜上，并 將電能通過電纜送到陸地上的變電站、再送入電網中去。
5.每個水庫可以根據規劃采用單純增加水量用的浮體，或采用增
加水量同時也發電的浮體，或者同時裝用這兩種浮體。
三、浮體排放在水面的形式
1. 將大量單個的浮體、獨立地投放于水面上。當漂浮體的數量達 到密集程度時，它們將像水池中的"水葫蘆" 一樣， 一個緊貼一個地排 列于水面上。因此它的下方需要重錘。
2. 具有發電功能的浮體,用其下方的軟繩(即電能導線)固定于水 中的電纜上，就不再需要重錘了。它們的排列成行狀。
3. 將多個浮體相互連接在一起成為多個像木筏的大排。大排的周 邊裝有軟繩及鐵錨,將大排定位于水庫中。它們的下方也就不需要軟 繩及重錘了。
效益估算
關于浮體增加水量的經濟效益可以簡單而又比較準確地估算如下。
l.設某水庫地區的潛在蒸發率為2000 mm =2 m水柱/每年。因 此每投放一個面積為1 m2的浮體于水庫中，每年就可以增加2立方米 的純凈水。
假定每個浮體的壽命為5年，則它在5年內就為水庫創造了 10立 方米的水。
假定每個浮體的制成及裝置費為4美元。因此每立方米水的生產 成本為:4美元/10 m3 =0. 4美元/m3 。
5按文件介紹:美國海水淡化工廠每立方米水的生產成本為1 ~4美 元。由此可知本方案的經濟效益遠高于海水淡化、廢水凈化。
2. 還有一個簡單而又直感的估算辦法:就是當潛在蒸發率變為零 時，就意味著每年增加的淡水把水庫水位提高了2 m。若考慮到浮體 遮蓋面積僅為水庫水面的80% ，也等于把水庫水位提高了 1. 6 m。
設某水庫的平均長乂寬=10 kmx0.5 km=5 km2=5 xl06m2。也 就是說這個水庫可為居民每年多提供8 x 106 m3的純凈水。
3. 以上估算還沒有包括水庫水面溫度降低，使沒有遮蓋的20%的 水面因潛在蒸發率降低而增加的純凈水量。
實施方式
本發明的所有部件都屬于已成熟的常用材料和元件，因此易于實現。
權利要求
1. 能漂浮于水面的、空心的或實心的浮體，用它來隔斷水蒸發到空氣中去的路徑，達到增加水庫或湖泊中淡水的目的。
2. 獨立浮體下方有軟繩并懸有重錘。
3. 將許多浮體相互連接成大排時，大排的周邊裝有軟繩及鐵錨 用以使大排定位于水庫中。
4. 浮體的上表面貼裝太陽電池薄膜用以發電。
5. 在透明的空心浮體內部裝有太陽電池板用以發電。
6. 不發電的浮體向太陽的表面涂有反光材料。
全文摘要
地球上嚴重缺乏淡水的地區都存在潛在蒸發率極大的特點。本發明采用在這些地區的水庫或湖泊水面上投放密集的、大量的浮體，用它們來隔斷水蒸發到空氣中去的路徑，以達到有效地、廉價地增加水庫或湖泊中的淡水的目的。還可以同時在浮體的上表面或內部裝設太陽電池來發電。
文檔編號E02B3/00GK101424076SQ20071005033
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月29日 優先權日2007年10月29日
發明者同 杜, 杜西陵, 趙泰白 申請人:杜 同;趙泰白;杜西陵