一種層疊式防蒸發(fā)保水覆膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，所述保水覆膜覆蓋于水域表面，其包含上、下兩層薄膜，所述薄膜均不溶于水、比重小于1，且均設(shè)有大量通孔；上、下兩層薄膜局部可相對運動，且上層薄膜的熱膨脹系數(shù)大于或等于下層薄膜的熱膨脹系數(shù)。本發(fā)明所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，能夠使覆蓋區(qū)域的水域僅通過薄膜通孔進行水分蒸發(fā)。干旱高溫時上層薄膜熱脹使其中的膜孔縮小，降低蒸發(fā)量。雨天降溫，上下薄膜的膜孔擴大并且能讓雨水順利通過膜孔流入水域。本發(fā)明所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜結(jié)構(gòu)巧妙，制作成本低廉，可有效降低水分蒸發(fā)量，起到保水防旱作用。
【專利說明】一種層疊式防蒸發(fā)保水覆膜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水域的保水節(jié)水領(lǐng)域，特別是一種覆蓋在水域表面，防止水分蒸發(fā)的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜。

【背景技術(shù)】
[0002]由于氣候水文過程的分異，地球上各地區(qū)的降水與蒸發(fā)不平衡。簡單地講，當蒸發(fā)超過降水，形成“缺水的干旱地區(qū)”，反之形成“富水的濕潤地區(qū)”。全球干旱缺水的國家與地區(qū)眾多，我國也屬于嚴重缺水國家。我國干旱半干旱地區(qū)面積廣大，約占國土總面積的51%。旱區(qū)普遍氣候干熱，水分蒸發(fā)量大。研宄表明，我國黃土高原地區(qū)天然降水在下墊面(下墊面-underlying surface，是指與大氣下層直接接觸的地球表面。大氣圈以地球的水陸表面為其下界，稱為大氣層的下墊面)的分配是:20%?25%形成初級生產(chǎn)力，10%?15%形成水土流失，60%?70%為無效蒸發(fā)。水由液態(tài)或固態(tài)轉(zhuǎn)變成汽態(tài)，逸入大氣中的過程稱為蒸發(fā)。而蒸發(fā)量是指在一定時段內(nèi)，水分經(jīng)蒸發(fā)而散布到空中的量。一般面積越大、溫度越高、濕度越小、風(fēng)速越大、氣壓越低、則蒸發(fā)量就越大；反之蒸發(fā)量就越小。
[0003]我國水資源分布南多北少，東多西少，為加強水資源的調(diào)配，提高水資源利用率，修建南水北調(diào)工程。但是該工程全線投入使用后，在水的調(diào)配路程中會因為蒸發(fā)而導(dǎo)致巨大的水資源損耗。中線總干渠長度1276千米，除了穿越黃河等少數(shù)隧道外，基本上都是明渠，以中線為例，假定平均水面寬度為20米，則水面面積約25520000平方米，根據(jù)歷年南水北調(diào)線路平均氣溫情況，全年夏季(120天)日平均溫度在30°C，取附圖la所示參數(shù)，則每平方米水面面積的水分蒸發(fā)量為0.00115t/h，其余日平均氣溫按在15°C計，取附圖lb所示參數(shù)，則每平方米水面面積的水分蒸發(fā)量為0.00069t/h，則全年水分蒸發(fā)量T = (0.00115*24*120+0.00069*24*245) *25520000 ~ 1.9億噸。全國、全球河渠、水塘、水庫不計其數(shù)。如能避免這巨大的水資源損耗，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、社會效益將是不可限量的。
[0004]因此，如何采取必要的措施存儲降水、防止水分蒸發(fā)，將關(guān)系到人們的生產(chǎn)、生活，直接影響干旱國家與地區(qū)的國計民生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種有效降低水域蒸發(fā)量的保水覆膜，為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，所述保水覆膜覆蓋于水域表面，其包含上、下兩層薄膜，所述上、下兩層薄膜均不溶于水、比重小于1，且均設(shè)有大量通孔；上、下兩層薄膜局部可相對運動，且上層薄膜的熱膨脹系數(shù)大于或等于下層薄膜的熱膨脹系數(shù)。
[0007]進一步的，所述上層薄膜的通孔與下層薄膜的通孔之間呈交疊狀態(tài)。
[0008]進一步的，所述上層薄膜和下層薄膜之間形成有連接線，或在所述的上層薄膜和下層薄膜之間壓合有網(wǎng)格，所述連接線或網(wǎng)格將整個保水覆膜分成若干區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)的上層薄膜和下層薄膜可相對運動。
[0009]進一步的，所述下層薄膜在通孔間隙設(shè)有大量凸起，所述上層薄膜疊合或粘合在凸起表面，使得上層薄膜和下層薄膜之間形成空隙，上層薄膜通孔的中心線與下層薄膜的中心線錯位設(shè)置，加長了水蒸氣的通道和阻力，從而進一步減少蒸發(fā)量。
[0010]進一步的，所述凸起為半球體狀或多面體狀。
[0011]進一步的，所述保水覆膜周邊壓合有連接件，多張保水覆膜相互之間通過連接件連成一片。保水覆膜與水域周邊，可以用軟質(zhì)繩索或硬質(zhì)框條固定。
[0012]進一步的，所述上、下層薄膜均采用高分子橡塑或復(fù)合有加強筋纖維的高分子橡塑或前兩者的改性材料，經(jīng)發(fā)泡或者不發(fā)泡制成。
[0013]進一步的，所述高分子橡塑材料為選自PE、PP、PS、PC、PA、PU、PET、PVC、ABS、EVA,PMMA、尼龍、丁晴橡膠、丁苯橡膠中的一種或多種。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0015]本發(fā)明通過熱膨脹張系數(shù)不同、且設(shè)有大量通孔的上、下兩層薄膜之間的配合，使得在更易發(fā)生水分蒸發(fā)的較高溫度時，上層薄膜的通孔變小，減小水域蒸發(fā)表面；而在下雨天溫度較低時，上層薄膜的通孔變大，提高雨水通過通孔進入水域，進而達到存水保水的目的。雙層薄膜同時能夠增強抗拉強度，提高使用壽命。本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙，制作工藝便捷，且生產(chǎn)成本經(jīng)濟，具有良好的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖la為夏季(30°C )地面水蒸發(fā)量計算表。
[0017]圖lb為春秋季(15°C )地面水蒸發(fā)量計算表。
[0018]圖2a為本發(fā)明實施例中層疊式防蒸發(fā)保水覆膜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2b為圖2a所述層疊式防蒸發(fā)保水覆膜的剖面示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實施例中覆蓋保水覆膜的水域剖面示意圖。
[0021]圖4為圖3中A處的放大示意圖。
[0022]圖5為本發(fā)明實施例的俯視圖。

【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0024]一種層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，所述保水覆膜覆蓋于南水北調(diào)中線明渠的水域表面，其包含上、下兩層薄膜，所述薄膜均不溶于水、比重小于1，且均設(shè)有大量通孔；上、下兩層薄膜局部可相對運動，且上層薄膜的熱膨脹系數(shù)大于或等于下層薄膜的熱膨脹系數(shù)。所述下層薄膜采用改性發(fā)泡橡塑材料制成，該下層薄膜的熱膨脹系數(shù)小，且具有隔熱效應(yīng)，使薄膜下層保持低溫且能使上層薄膜隔離水中的低溫，上層薄膜在干旱高溫膨脹時能更好的減小其膜孔孔徑，減少水分的蒸發(fā)量。
[0025]其中，上下薄膜設(shè)置的通孔為圓形通孔，當然也可以是其他形狀，如方形、多邊形等，但優(yōu)選圓形通孔。由于下雨時，暴雨的水顆粒粒徑為1χ10~4微米左右，中雨大雨時的水顆粒粒徑為2xl0~3至3xl0~3微米，水蒸氣的分子直徑為4xl0~-4微米。所述通孔的孔徑不小于lxl(T4微米，且上層薄膜在膨脹時膜孔孔徑不小于4xl(T-4微米，以保證雨水流入該水域，又保證了高溫時的氣體交換。所述通孔總面積占整個覆膜面積的10%至30%。
[0026]其中，所述上層薄膜的通孔與下層薄膜的通孔之間呈交疊狀態(tài)。所謂的交疊狀態(tài)，也就是，當保水覆膜平鋪在水域表面時，俯視角度可以看到上層薄膜的通孔和下層薄膜的通孔中心線呈現(xiàn)錯位，上、下層通孔呈現(xiàn)部分重疊的情形。這種設(shè)計會使得上層薄膜發(fā)生膨脹后，其通孔與下層薄膜會形成錯位，上層薄膜的通孔和下層薄膜的通孔的交疊面積減小，即減小蒸發(fā)面積。
[0027]其中，所述的下層薄膜在通孔間隙設(shè)有大量凸起，所述上層薄膜疊合或粘結(jié)在凸起表面，使得上層薄膜和下層薄膜之間形成空隙，上層薄膜的通孔與下層的薄膜錯位設(shè)置，使得水分從下層薄膜的通孔向上蒸發(fā)時，無法直接從下層薄膜通孔及上層通孔豎直跑出，而是需要先從下層薄膜通孔蒸發(fā)至上下層薄膜之間的空隙，再從上層薄膜的通孔跑出，延長蒸發(fā)途徑，從而減緩水分蒸發(fā)。
[0028]其中，為了保證層疊式防蒸發(fā)保水覆膜的整體性以及上層薄膜和下層薄膜之間的相對運動性，本發(fā)明在所述上層薄膜和下層薄膜之間形成有連接線，所述連接線將整個保水覆膜分成若干區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)的上層薄膜和下層薄膜可相對運動。所述連接線的位置即為上層薄膜和下層薄膜的連接部位，是在生產(chǎn)過程中通過熱壓上層薄膜和下層薄膜即可獲得連接。另一種方式是，則是在所述的上層薄膜和下層薄膜之間壓合形成網(wǎng)格，所述網(wǎng)格材料包括輕質(zhì)鋁絲、碳纖維、玄武巖纖維等細線，所述的網(wǎng)格與所述連接線具有同等效用，可將整個保水覆膜分成若干區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)的上層薄膜和下層薄膜可相對運動。
[0029]其中，如圖2a和圖2b所示，所述下層薄膜10在通孔12間隙設(shè)有大量凸起11，所述上層薄膜20疊合在凸起11表面，使得上層薄膜20和下層薄膜10之間形成空隙。所述凸起11為半球狀，內(nèi)部填充物為氣體，制作時，只需采用吹塑工藝即可便捷獲得該結(jié)構(gòu)。當然，該凸起也可以是其他諸如多面體形狀的結(jié)構(gòu)，只要能夠起到支撐作用，使得上下層薄膜之間形成空隙即可。對于上層薄膜20，其通孔21優(yōu)選為漏斗狀通孔，便于聚集雨水，且有利于減少底面水分蒸發(fā)。
[0030]其中，為了方便固定保水覆膜，以及多張保水覆膜之間的連接，所述保水覆膜周邊壓合有互搭尼龍扣(即所述的連接件)，多張保水覆膜相互之間通過互搭尼龍扣相扣而連成一片。該互搭尼龍扣還可以通過扣緊水域邊緣的固定物(比如固定粧、固定鐵絲環(huán)等)，形成整個保水覆膜的固定。在清理水域或其他需撤除覆膜時，將尼龍扣解開即可，方便覆膜鋪設(shè)與拆除。
[0031]上述保水覆膜，其上下層薄膜均采用PE、PP、PS、PC、PA、PU、PET、PVC、ABS、EVA,PMMA、丁晴橡膠、丁苯橡膠及尼龍材料中的一種或多種，或這些材料復(fù)合有加強筋纖維形成的材料，或者前二者經(jīng)改性形成的材料，通過發(fā)泡或者不發(fā)泡制成。當然跟這些高分子橡塑材料性質(zhì)相近的材料也可以選擇使用，在這里就不一一列舉。選擇上，上層薄膜采用熱膨脹系數(shù)較大、下層薄膜則采用熱膨脹系數(shù)較小且隔熱性能好的材料制備。
[0032]圖3至圖4展示了在水域中覆蓋本發(fā)明所述保水覆膜的示意圖。如圖3至圖5所示，在水域100表面覆蓋本發(fā)明所述的保水覆膜，該保水覆膜包含上層薄膜20、下層薄膜10。上層薄膜20用不溶于水、比重為0.92、厚度為0.5mm、熱膨脹系數(shù)大的改性LDPE (低密度聚乙烯)薄膜制成。下層薄膜10用不溶于水、比重為0.3、厚度為0.5mm、隔熱性能好的改性XPS發(fā)泡材料制成。上層薄膜20和下層薄膜10上均設(shè)有大量的通孔21、12，上層薄膜2的通孔21最大孔徑為0.5mm，通孔21總面積占上層薄膜總面積的10%，下層薄膜10的通孔12孔徑為1mm。所述上層薄膜20的通孔21成上大下小的漏斗狀，便于聚集雨水；下層薄膜10的通孔12為圓形。上層薄膜20和下層薄膜10均采用在薄膜邊緣壓合互搭尼龍扣30(即為所述的連接件)的方式搭扣而成。在水域100周邊設(shè)置固定粧環(huán)，連桿(圖中未畫出)，與所述覆膜周邊一一相對的掛環(huán)和/或掛鉤和/或軟質(zhì)繩索(圖中未畫出)相系。
[0033]所述的覆膜保水裝置將整個水域100表面覆蓋上所述保水覆膜，僅通過通孔21、12起到透氣呼吸與蒸發(fā)作用，大大降低了蒸發(fā)面積，減少水分蒸發(fā)量。干旱高溫時，上層薄膜20溫度高，用發(fā)泡材料構(gòu)成的下層薄膜10又阻止了與水中低溫進行熱量傳遞導(dǎo)致上層薄膜20的溫度降低，在熱脹的作用下上層薄膜20的通孔21孔徑會縮小，進一步減小蒸發(fā)面積，降低了蒸發(fā)量。下雨或空氣濕度大時，薄膜表層的水能順著眾多通孔流入水域中，給水域注入新的原水資源。
[0034]本發(fā)明使用的水域包括水田、池塘、水庫、湖泊、江河(在不通航區(qū)域)等。所述的保水覆膜可根據(jù)養(yǎng)殖或其他需求，表面不全部覆蓋所述保水覆膜或?qū)⑺龅谋Ｋ材じ艨崭采w在水域上方或在此技術(shù)上作其他的適應(yīng)性改裝。
[0035]本發(fā)明所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，通過熱膨脹張系數(shù)不同、且設(shè)有大量通孔的上、下兩層薄膜之間的配合，使得在更易發(fā)生水分蒸發(fā)的較高溫度時，上層薄膜的通孔變小，減小水域蒸發(fā)表面；而在下雨天溫度較低時，上層薄膜的通孔變大，提高雨水通過通孔進入水域，進而達到存水保水的目的。本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙，制作工藝便捷，且生產(chǎn)成本經(jīng)濟，具有良好的應(yīng)用前景。
[0036]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，其特征在于，所述保水覆膜覆蓋于水域表面，其包含上、下兩層薄膜，所述上、下兩層薄膜均不溶于水、比重小于1，且均設(shè)有大量通孔；上、下兩層薄膜局部可相對運動，且上層薄膜的熱膨脹系數(shù)大于或等于下層薄膜的熱膨脹系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，其特征在于，所述上層薄膜的通孔與下層薄膜的通孔之間呈交疊狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，其特征在于，所述上層薄膜和下層薄膜之間形成有連接線，所述連接線將整個保水覆膜分成若干區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)的上層薄膜和下層薄膜可相對運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，其特征在于，所述上層薄膜和下層薄膜之間壓合有網(wǎng)格，所述網(wǎng)格將整個保水覆膜分成若干區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)的上層薄膜和下層薄膜可相對運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，其特征在于，所述下層薄膜在通孔間隙設(shè)有大量凸起，所述上層薄膜疊合或粘結(jié)在凸起表面，使得上層薄膜和下層薄膜之間形成空隙，上層薄膜通孔的中心線與下層薄膜的中心線錯位設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，其特征在于，所述凸起為半球體狀或多面體狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，其特征在于，所述保水覆膜周邊設(shè)置有連接件，多張保水覆膜相互之間通過連接件連成一片；保水覆膜與水域周邊，用軟質(zhì)繩索或硬質(zhì)框條固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，其特征在于，所述上、下層薄膜均采用高分子橡塑或復(fù)合有加強筋纖維的高分子橡塑或前兩者的改性材料，經(jīng)發(fā)泡或者不發(fā)泡制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的層疊式防蒸發(fā)保水覆膜，所述高分子橡塑材料選自PE、PP、PS、PC、PA、PU、PET、PVC、ABS、EVA、PMMA、丁晴橡膠、丁苯橡膠中的一種或多種。
【文檔編號】E02B3/02GK104452655SQ201410648840
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】姜立平 申請人:姜立平