一种利用碳化硅粉减少水面蒸发的方法和系统与流程

1.本发明涉及水库节水技术领域，具体涉及一种利用碳化硅粉减少水面蒸发的方法和系统。


背景技术：

2.蒸发是自然界水循环过程中的主导因素之一，是水量平衡三大要素的重要组成因素。西北干旱区是我国水资源短缺最严重的地区之一，平均年降水量230mm，蒸发能力为降水量的8～10倍。无效蒸发损失的水量大大降低了水库的有效利用率。若能有效抑制水库的无效蒸发，就可节约大量的水资源。
3.对于减少水库蒸发技术的研究，目前主要有添加化学试剂方法、物理覆盖法、单分子膜覆盖法等方法。由于化学试剂法具有较强的挥发性，因而在西北夏季炎热气候条件下，其抑制效果受到影响。物理覆盖法，由于大多采用聚乙烯产品，在炎热、风大的气候条件下，覆盖版等易风化，且风化后所产生的塑料制品也不易分解，造成二次污染，影响水库水生生物的生长；虽然单分子膜可抑制水面蒸发效率较好，但由于单分子膜的造价高、外界环境的风力、沙尘、风浪等因素的制约，其推广应用也并不理想。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种利用碳化硅粉减少水面蒸发的方法和系统，以解决上述的问题。
5.为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种利用碳化硅粉减少水面蒸发的方法，所述方法包括：
6.根据目标水域的水体面积，确定碳化硅粉的添加量，所述碳化硅粉采用无色透明或淡绿色的碳化硅晶体；
7.在室外自然蒸发条件下，将所述碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面，形成碳化硅反射薄膜，以对太阳光进行反射，进而减少所述目标水域水分蒸发。
8.进一步的，在将所述碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面之前，所述方法还包括：
9.对所述添加量的碳化硅粉表面进行防沉降处理；
10.在室外自然蒸发条件下，将所述碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面，包括：
11.在室外自然蒸发条件下，将经过所述防沉降处理后的碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面。
12.进一步的，所述碳化硅粉采用4000目、浓度为12.22g/m2的碳化硅粉。
13.进一步的，对所述添加量的碳化硅粉表面进行防沉降处理，包括：
14.采用斥水性溶液对所述添加量的碳化硅粉进行浸泡；或
15.采用防水喷雾剂对所述添加量的碳化硅粉进行喷淋。
16.进一步的，所述方法还包括：
17.记录向所述目标水域的水体表面添加碳化硅粉的时间和添加量；
18.获取未来日期的天气状况；
19.根据上一次向所述目标水域的水体表面添加碳化硅粉的时间和添加量，所述未来日期的天气状况以及所述目标水域的水体面积，确定下一次向所述目标水域的水体表面补充碳化硅粉的时间和添加量。
20.进一步的，向所述目标水域的水体表面补充碳化硅粉的时间为5～10天。
21.进一步的，用于喷洒在所述目标水域的水体表面的碳化硅粉的目数和浓度是通过以下步骤确定的：
22.设置多个试验组，所述多个试验组包括同一目数下多个不同浓度梯度的碳化硅粉；
23.将每个实验组的碳化硅粉喷洒在蒸发皿水体表面上，将蒸发皿放于室外自然蒸发条件下；其中，每个试验组中的蒸发皿的尺寸相同，且蒸发皿内的水的质量相同；
24.按预设时间间隔对每个实验组的蒸发皿中的水体蒸发量进行测量；
25.根据试验起止时间内各个试验组的水体累积蒸发量，计算每个试验组节水效率；
26.将节水效率最高的试验组中的碳化硅粉的目数和浓度作为用于喷洒在所述目标水域的水体表面的碳化硅粉的目数和浓度。
27.进一步的，所述试验组中的碳化硅粉采用1000目、2500目、4000目、6000目、8000目以及10000目的碳化硅粉中的任一种；
28.进一步的，所述试验组中的碳化硅粉浓度采用8.15g/m2、12.22g/m2、16.29g/m2以及20.37g/m2中的任一种。
29.基于同一发明构思，本发明实施例还公开了一种利用碳化硅粉减少水面蒸发的系统，所述系统包括：目标水域和碳化硅粉，所述碳化硅粉采用无色透明或淡绿色的碳化硅晶体；
30.所述碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面，形成碳化硅反射薄膜，以对太阳光进行反射，进而减少所述目标水域水分蒸发。
31.本发明实施例包括以下优点：
32.本发明实施例以无色透明或淡绿色的碳化硅粉喷洒在水域的水体表面，可以在水体表面形成碳化硅反射薄膜，基于碳化硅晶体的反射特性，相当于在水体表面形成了一层反射层，该反射层能有效对自然条件下的太阳光线进行反射，进而减少目标水域的水分蒸发。相比现有技术，一方面，当采用无色透明的碳化硅粉喷洒在水面后，所形成的碳化硅反射薄膜也是无色透明的，不会破坏水面原有的颜色，不会影响人们对水面原有的感观；而即使采用淡绿色的碳化硅粉，由于该颜色与大部分水体颜色较为接近，不会引起整体环境的不适感，在某方面甚至对环境美感具有改善作用。另一方面，由于碳化硅不导电，也不具有吸附性，因此，水面上的碳化硅粉更易捞起清洁，也不会吸引电流对水域附件的生态环境造成破坏。再一方面，由于碳化硅粉的比表面积较大(0.0.06～0.16m2/g)，因此单位面积碳化硅粉用量较少，而碳化硅又是一种廉价的化石燃料，其价格较低，节约了实施成本。再一方面，由于碳化硅主要由碳原子和硅原子构成，为生物体内正常元素，其喷洒在水面上或下沉时不会通过食物链积累对水体生物产生危害；且由于碳化硅粉为小颗粒，在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂等特性，因而其难以与水体发生化学反应，因此
污染较小。再一方面，由于碳化硅具有耐高温性质，热稳定性好，因而不会像oed和石蜡油皂膜等防蒸发材料在高温下挥发，其防蒸发效果较为稳定。再一方面，部分碳化硅粉沉入水体后，会在水库底部逐渐累积形成致密的防渗漏层，还可以起到水库防渗漏的节水的效果。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本发明实施例一种利用碳化硅粉减少水面蒸发的方法的步骤流程图；
35.图2是碳化硅晶体结构示意图；
36.图3(a)是碳化硅反射薄膜的示意图；
37.图3(b)是水体表面的碳化硅反射薄膜示意图；
38.图4(a)是室内碘钨灯照射条件下6000目、8000目以及10000目碳化硅在不同浓度下经48h水体累积蒸发量示意图；
39.图4(b)是室内碘钨灯照射条件下6000目、8000目以及10000目碳化硅在不同浓度下经48h节水效率示意图；
40.图5(a)是室外自然蒸发条件下1000目、2500目、4000目、6000目、8000目以及10000目碳化硅在不同浓度下经394h水体累积蒸发量示意图；
41.图5(b)是室外自然蒸发条件下1000目、2500目、4000目、6000目、8000目以及10000目碳化硅在不同浓度下经394h节水效率示意图；
42.图6是室外自然蒸发条件下清水/sicφ6000和sicφ8000在浓度为c＝12.22g/m2条件下溶解氧浓度随时间变化的示意图。
43.图7(a)是室外自然蒸发条件下1000目碳化硅在不同浓度下随时间变化的节水效率示意图；
44.图7(b)是室外自然蒸发条件下2500目碳化硅在不同浓度下随时间变化的节水效率示意图；
45.图7(c)是室外自然蒸发条件下4000目碳化硅在不同浓度下随时间变化的节水效率示意图；
46.图7(d)是室外自然蒸发条件下6000目碳化硅在不同浓度下随时间变化的节水效率示意图；
47.图7(e)是室外自然蒸发条件下8000目碳化硅在不同浓度下随时间变化的节水效率示意图；
48.图7(f)是室外自然蒸发条件下10000目碳化硅在不同浓度下随时间变化的节水效率示意图。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.针对上述技术问题，相关技术中之前也有提出过利用石墨粉来防止水库蒸发的方案，但本领域公知，石墨粉是一种矿物粉末，主要成分为碳单质，质软，呈黑灰色；具有极强吸附力，有油腻感，可污染纸张。因此，当石墨粉喷洒在水库表面后，整个水库水面呈黑灰色，水面有油腻感，极其不美观，导致人感官恶心；随着水体流动，石墨粉不仅会附着在水库堤岸，不易清洁，还会将更多空气中的杂质吸附到水面上，导致水体污染。此外，石墨粉还有具有耐高温导电性能，可做导电材料。因此，当石墨粉喷洒在水库表面后，石墨粉加强了整个水体的导电性能，容易在雷电天气，将电流引入水体中，导致水体内的生态环境被破坏，伤害或致使一些水生物。
51.有鉴于此，参照图1，本发明实施例提出了一种利用碳化硅粉减少水面蒸发的方法，该方法可以包括以下步骤：
52.步骤s101，根据目标水域的水体面积，确定碳化硅粉的添加量，所述碳化硅粉采用无色透明或淡绿色的碳化硅晶体；
53.步骤s102，在室外自然蒸发条件下，将所述碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面，形成碳化硅反射薄膜，以对太阳光进行反射，进而减少所述目标水域水分蒸发。
54.针对目前采用石墨粉来减少水面蒸发的方案所存在的问题，发明人经过创造性劳动，提出以无色透明或淡绿色的碳化硅粉喷洒在水域的水体表面，其中，因碳化硅晶体由致密排列的两个亚晶格组成，每个硅原子(或碳原子)与周边包围的碳原子(或硅原子)通过定向的强四面体sp3键结合，具有多形体结构，常见的有立方密排和六角密排，碳化硅晶体结构示意图如图2所示，所以碳化硅对光线具有较好的反射性能。将碳化硅粉喷洒在目标水域的水体表面后，碳化硅粉在水体表面形成碳化硅反射薄膜，基于碳化硅晶体的反射特性，相当于在水体表面形成了一层反射层，该反射层能有效对自然条件下的太阳光线进行反射，从而减少目标水域的水分蒸发。相比现有技术，一方面，当采用无色透明的碳化硅粉喷洒在水面后，所形成的碳化硅反射薄膜也是无色透明的，不会破坏水面原有的颜色，不会影响人们对水面原有的感观；而即使采用淡绿色的碳化硅粉，由于该颜色与大部分水体颜色较为接近，不会引起整体环境的不适感，在某方面甚至对环境美感具有改善作用。另一方面，由于碳化硅不导电，也不具有吸附性，因此，水面上的碳化硅粉更易捞起清洁，也不会吸引电流对水域附件的生态环境造成破坏。再一方面，由于碳化硅粉的比表面积相对较大(0.0.06～0.16m2/g)，因此单位面积碳化硅粉用量较少，而碳化硅又是一种廉价的化石燃料，其价格较低。再一方面，由于碳化硅主要由碳原子和硅原子构成，为生物体内正常元素，其喷洒在水面上或下沉时不会通过食物链积累对水体生物产生危害；且由于碳化硅粉为小颗粒，在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂等特性，因而其难以与水体发生化学反应，因此污染较小。再一方面，由于碳化硅具有耐高温性质，热稳定性好，因而不会像oed和石蜡油皂膜等防蒸发材料在高温下挥发，其防蒸发效果较为稳定。再一方面，部分碳化硅粉沉入水体后，会在水库底部逐渐累积形成致密的防渗漏层，还可以起到水库防渗漏的节水的效果。
55.需要说明的是，由于碳化硅粉为具有非油脂类单分子薄膜的性质，因此，碳化硅粉在水体表面所形成的碳化硅反射薄膜也具有不连续性，即碳化硅反射薄膜具有大量非规则
裂缝，如图3(a)所示。这种非连续的薄膜一方面起到防止水体蒸发的作用，另一方面这些裂隙也起到气体交换的作用，有利于空气中氧气进入水体，满足水体中水生动植物呼吸需求，同时也有利于水体中有害气体的释放,如图3(b)所示。
56.在本发明中，目标水域指需要减少水域蒸发的水面，通常可以为相对静态的水面，如水库表面、水池表面或湖面。本发明根据目标水域的水体面积来确定碳化硅粉的添加量，如此既能保证在该目标水域的水体表面形成一层薄薄的碳化硅发射膜，又能避免碳化硅粉使用量过多，造成浪费以及成本增加。
57.在本发明中，室外自然蒸发条件可以理解为非强辐射条件。需要说明的是，本发明的碳化硅粉应在室外自然蒸发条件下(即非强辐射条件下)进行使用，比如在太阳辐射强的盛夏或强阳光辐射地区就不适宜使用。发明人经试验证明，在强辐射条件下，碳化硅反射薄膜对水面不具有防蒸发效果(参见实验一)，而在室外自然条件下，则可取得较好的防止水面蒸发的效果(参见实验二)。
58.接下来，对上述提及试验进行详细说明：
59.在实验一中，实验一在室内进行，本发明所采用的试验系统中可以包括：多个试验模块，每个试验模块包括蒸发皿、电子秤、碘钨灯以及溶氧计；在每个试验模块中，每个电子秤上放置有蒸发皿，每个蒸发皿内放置有同一高度的水，蒸发皿的上方设置有碘钨灯；其中，溶氧计插入所述蒸发皿中，以对蒸发皿内的水的氧含量进行测量。在本试验中，蒸发皿可采用直径25cm、高20cm的不锈钢蒸发皿，蒸发皿用于盛放蒸发液，例如水；电子秤可以采用精度0.1g、量程30kg的高精度电子秤，电子秤用于测量蒸发皿中的蒸发量；碘钨灯可以采用1000w的碘钨灯，用于模拟辐射源；溶氧计可以采用便携式溶氧仪，用于测量水体溶氧量。
60.在室内蒸发试验中，碘钨灯距离水面1.2m，采用淡绿色碳化硅粉(更便于试验观测)，碳化硅粉分别为6000目、8000目和10000目3个规格，每个规格均设置4个浓度梯度，分别为c＝8.15g/m2，c＝12.22g/m2，c＝16.29g/m2和c＝20.37g/m2。模拟蒸发时间为48h，外界空气湿度52％，外界温度28℃，风速0km/h(试验在南昌工程学院“江西省水工程安全与资源高效利用工程研究中心”实验室开展)；开灯1h后蒸发皿表面温度39.6℃，蒸发皿表面空气湿度28％，数据采样间隔为1h。试验起止时间为2021年5月28日20:00～2021年5月30日20:00，各蒸发皿不同碳化硅目数48h水体累积蒸发量如图4(a)所示，节水效率如图4(b)所示。
61.由图4(a)可知，室内碘钨灯辐射48h，sicφ6000(表示6000目)累积蒸发量由小到大顺序依次为：
62.清水<c＝16.29g/m2<c＝20.37g/m2<c＝8.15g/m2<c＝12.22g/m2。
63.sicφ8000(表示8000目)累积蒸发量由小到大顺序依次为：
64.清水<c＝8.15g/m2<c＝16.29g/m2<c＝20.37g/m2<c＝12.22g/m2。
65.sicφ10000(表示10000目)累积蒸发量由小到大顺序依次为：
66.清水<c＝8.15g/m2<c＝12.22g/m2<c＝16.29g/m2<c＝20.37g/m2。
67.由图4(b)可知，室内碘钨灯辐射48h，sicφ6000节水效率由小到大顺序依次为：
68.c＝12.22g/m2<c＝8.15g/m2<c＝20.37g/m2<c＝16.29g/m2<0。
69.sicφ8000节水效率由小到大顺序依次为：
70.c＝12.22g/m2<c＝20.37g/m2<c＝16.29g/m2<c＝8.15g/m2<0。
71.sicφ10000节水效率由小到大顺序依次为：
72.c＝20.37g/m2<c＝16.29g/m2<c＝12.22g/m2<c＝8.15g/m2<0。对于sic 10000浓度越高，水体蒸发越快。
73.经上述试验证明，在强辐射条件下，碳化硅反射薄膜对水面不具有防蒸发效果。
74.在实验二中，实验二在室外自然条件下进行，本发明所采用的试验系统中可以包括：多个试验模块，每个试验模块包括蒸发皿、电子秤以及溶氧计；在每个试验模块中，每个电子秤上放置有相同尺寸蒸发皿，每个蒸发皿内放置有相同质量的水；其中，溶氧计插入所述蒸发皿中，以对蒸发皿内的水的氧含量进行测量。在本试验中，蒸发皿为直径25cm、高20cm的不锈钢蒸发皿，蒸发皿用于盛放蒸发液，例如自来水或纯净水；电子秤为精度0.1g、量程30kg的高精度电子秤，电子秤用于测量蒸发皿中的蒸发量；溶氧计可以采用便携式溶氧仪，用于测量水体溶氧量。
75.在本发明中，用于喷洒在所述目标水域的水体表面的碳化硅粉的目数和浓度是通过以下步骤确定的：
76.步骤s1，设置多个试验组，所述多个试验组包括同一目数下多个不同浓度梯度的碳化硅粉；
77.步骤s2，将每个实验组的碳化硅粉喷洒在装有水的蒸发皿上，将蒸发皿放于室外自然蒸发条件下；其中，每个试验组中的蒸发皿尺寸相同，且蒸发皿内的水的质量相同；
78.步骤s3，按预设时间间隔对每个实验组的蒸发皿中的水体蒸发量进行测量；
79.步骤s4，根据试验起止时间内各个试验组的水体累积蒸发量，计算每个试验组节水效率；
80.步骤s5，将节水效率最高的试验组中的碳化硅粉的目数和浓度作为用于喷洒在所述目标水域的水体表面的碳化硅粉的目数和浓度。
81.在本发明中，试验组中的碳化硅粉采用淡绿色碳化硅粉(更便于试验观测)，试验组中的碳化硅粉可以采用1000目、2500目、4000目、6000目、8000目以及10000目的碳化硅粉中的任一种；试验组中的碳化硅粉浓度可以采用8.15g/m2、12.22g/m2、16.29g/m2以及20.37g/m2中的任一种。即步骤s1中的试验组可以包括：1000目所对应的8.15g/m2、12.22g/m2、16.29g/m2以及20.37g/m2这4个实验组，变量为浓度；2500目所对应的8.15g/m2、12.22g/m2、16.29g/m2以及20.37g/m2这4个实验组，变量为浓度；4000目所对应的8.15g/m2、12.22g/m2、16.29g/m2以及20.37g/m2这4个实验组，变量为浓度；6000目所对应的8.15g/m2、12.22g/m2、16.29g/m2以及20.37g/m2这4个实验组，变量为浓度；8000目所对应的8.15g/m2、12.22g/m2、16.29g/m2以及20.37g/m2这4个实验组，变量为浓度，一共设置24个实验组。其中，不同目数的碳化硅粉的化学性质如表1所示。
82.表1：不同目数的碳化硅粉的化学性质
[0083][0084]
利用上述24个实验组开展步骤s2～步骤s5的试验方法。试验位于江西省南昌工程学院，试验起止时间为2021年6月1日8:00～2021年6月17日20:00，试验期间气象数据如表2所示。
[0085]
表2：南昌市2021年6月1日8:00～2021年6月17日20:00气象数据
[0086][0087][0088]
经试验，碳化硅不同目数、不同浓度下394h水体累积蒸发量见图5(a)，节水效率见图5(b)和表3，以sicφ6000和sicφ8000在浓度为c＝12.22g/m2为例，清水以及sicφ6000和sicφ8000在浓度为c＝12.22g/m2条件下溶解氧浓度随时间变化见图6所示，节水效率随时间变化见图7(a,b,c,d,e,f)所示。
[0089]
其中，由图5(a)可知，室外自然蒸发条件下，394h，φ1000(表示1000目)、φ2500(表示2500目)、φ4000(表示4000目)、φ6000(表示6000目)、φ8000(表示8000目)以及φ10000(表示10000目)的碳化硅粉在不同浓度的水体累积蒸发量如下：
[0090]
sicφ1000累积蒸发量由小到大顺序依次为：
[0091]
c＝12.22g/m2<c＝16.29g/m2<c＝8.15g/m2<c＝20.37g/m2<清水。
[0092]
sicφ2500累积蒸发量由小到大顺序依次为：
[0093]
c＝16.29g/m2<c＝12.22g/m2<c＝8.15g/m2<c＝20.37g/m2<清水。
[0094]
sicφ4000累积蒸发量由小到大顺序依次为：
[0095]
c＝12.22g/m2<c＝16.29g/m2<c＝8.15g/m2<c＝20.37g/m2<清水。
[0096]
sicφ6000累积蒸发量由小到大顺序依次为：
[0097]
c＝12.22g/m2<c＝16.29g/m2<c＝8.15g/m2<清水<c＝20.37g/m2。
[0098]
sicφ8000累积蒸发量由小到大顺序依次为：
[0099]
c＝12.22g/m2<c＝16.29g/m2<c＝8.15g/m2<c＝20.37g/m2<清水。
[0100]
sicφ10000累积蒸发量由小到大顺序依次为：
[0101]
c＝8.15g/m2<c＝12.22g/m2<c＝20.37g/m2<c＝16.29g/m2<清水。
[0102]
由图5(b)可知，自然蒸发条件下，室外394h，1000目、2500目、4000目、6000目、8000目以及10000目的碳化硅粉在不同浓度的节水效率如下：
[0103]
sicφ1000节水效率由小到大顺序依次为：
[0104]
c＝20.37g/m2<c＝8.15g/m2<c＝16.29g/m2<c＝12.22g/m2。
[0105]
sic2φ500节水效率由小到大顺序依次为：
[0106]
c＝20.37g/m2<c＝8.15g/m2<c＝12.22g/m2<c＝16.29g/m2。
[0107]
sicφ4000节水效率由小到大顺序依次为：
[0108]
c＝20.37g/m2<c＝8.15g/m2<c＝16.29g/m2<c＝12.22g/m2。
[0109]
sicφ6000节水效率由小到大顺序依次为：
[0110]
c＝20.37g/m2<c＝8.15g/m2<c＝16.29g/m2<c＝12.22g/m2。
[0111]
sicφ8000节水效率由小到大顺序依次为：
[0112]
c＝20.37g/m2<c＝8.15g/m2<c＝16.29g/m2<c＝12.22g/m2。
[0113]
sicφ10000节水效率由小到大顺序依次为：
[0114]
c＝16.29g/m2<c＝20.37g/m2<c＝12.22g/m2<c＝8.15g/m2。
[0115]
图5表明室外自然蒸发条件下，sic粉末具有防蒸发效果，其节水效率受浓度和目数(粒径大小)的影响。
[0116]
表3：不同目数不同浓度碳化硅粉(sic)节水效率η/％
[0117][0118]
由表3可知，室外自然蒸发条件下，6种规格，四个浓度条件下的sic节水效率最差的是φ1000(c＝20.37g/m2)，其节水效率仅为0.535％；节水效率最好的是φ4000(c＝
12.22g/m2),，其节水效率可达14.815％。从碳化硅目数对节水效率的影响分析，φ4000(η＝11.894％)和φ8000(η＝10.281％)节水效果较好，φ6000(η＝9.784％)和φ10000(η＝9.097％)节水效果次之，φ1000(η＝5.868％)和φ2500(η＝7.111％)节水效果较差。从碳化硅浓度对节水效率的影响分析，c＝12.22g/m2(η＝12.906％)最好，其次c＝16.29g/m2(η＝10.339％)，c＝8.15g/m2(η＝8.871％)次之，c＝20.37g/m2(η＝3.907％)最差。
[0119]
因此，优选的，在室外自然条件下，本发明用于喷洒在目标水域的水体表面的碳化硅粉可采用4000目、浓度为12.22g/m2的碳化硅粉。4000目、浓度为12.22g/m2的碳化硅粉在同等时间、同等试验条件下相比其他目数与浓度的碳化硅粉的节水效果更佳，可取得较高的节水效率，即在相同试验可取得较高的防止水面蒸发的效果。
[0120]
由6图可知：清水以及sicφ6000和sicφ8000在浓度为c＝12.22g/m2三种条件下溶解氧浓度随时间变化并没有显著的大小之分，换言之，水体添加了碳化硅粉并不会导致水体溶解氧含量显著增加或者减小，因此，采用碳化硅粉作为水库抗蒸发添加剂并不会导致水体恶化，这是本发明的一个优点。
[0121]
由7(a,b,c,d,e,f)图可知：6种规格碳化硅粉末在试验初期有着很高的节水效率(大约33％～38％)，而随着时间的延长均呈现出逐渐减小的变化趋势。这可能是由于漂浮在水体表面的碳化硅晶体粉末在外界气象因素的影响下逐渐沉降，进而导致水体表面碳化硅有效覆盖面(光线反射面积)逐渐减小，最终导致节水效率逐渐下降。因此，针对上述问题，在本发明一实施例中，在将所述碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面之前，还可做以下改进：
[0122]
对所述添加量的碳化硅粉表面进行防沉降处理。例如，采用斥水性溶液对所述添加量的碳化硅粉进行浸泡；或采用防水喷雾剂对所述添加量的碳化硅粉进行喷淋。斥水性溶液和防水喷雾剂可选采用防渗阻隔剂，防渗阻隔剂是一种无毒无害，不燃烧，无挥发，具有高斥水性、防热抗冻性离子类离子聚合浓缩液，不会对水体环境造成影响，也不会影响碳化硅粉的反射特性。
[0123]
本发明将上述24个实验组的蒸发皿水体表面的碳化硅粉更换为经过防沉降处理后的碳化硅粉，重复步骤s2～步骤s5的试验方法，实验结果证明，6种规格碳化硅粉在不同浓度的水体累积蒸发量都有所下降，碳化硅粉末的节水效率(大约33％～38％)维持的时间大大提升。
[0124]
此种情况下，步骤s102具体实现步骤如下：在室外自然蒸发条件下，将经过所述防沉降处理后的碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面，如此，可以有效起到防止碳化硅沉降的目的，进而提高节水效率。
[0125]
在本发明一实施例中，为了保证对目标水域的节水效果，还提供了以下方法，所述方法可以包括：
[0126]
记录向所述目标水域的水体表面添加碳化硅粉的时间和添加量；
[0127]
获取未来日期的天气状况；
[0128]
根据上一次向所述目标水域的水体表面添加碳化硅粉的时间和添加量，所述未来日期的天气状况以及所述目标水域的水体面积，确定下一次向所述目标水域的水体表面补充碳化硅粉的时间和添加量。
[0129]
在本实施例中，天气状况具体可以分为非强辐射天气和强辐射天气，如紫外线指
数大于5，则可认为是强辐射天气，反之则认为是非强辐射天气。考虑到在强辐射条件下，碳化硅反射薄膜对防止水面蒸发效果较弱，因此，在向目标水域的水体表面补充碳化硅粉时，应注意避开强辐射天气，以保证本发明碳化硅粉末防止目标水域水体蒸发的节水效果。本实施例通过考虑碳化硅粉的自然下沉时间以及斥水性溶液和防水喷雾剂等的失效时间，结合未来日期的天气状况，以及上一次向所述目标水域的水体表面喷洒碳化硅粉的时间，可以估计出下一次向所述目标水域的水体表面补充碳化硅粉的时间。而本实施例通过考虑目标水域的水体面积，上一次向所述目标水域的水体表面喷洒碳化硅粉的添加量以及碳化硅粉的自然下沉的质量等，可以估计下一次向所述目标水域的水体表面补充碳化硅粉的添加量。如此本发明能实现定时、定量的向目标水域的水体表面补充碳化硅粉，充分维持碳化硅反射薄膜对目标水域水体表面的防止蒸发效果，可以以低成本的方式维持目标水域较高的节水效率。
[0130]
在一实施例中，可选的，向目标水域的水体表面补充碳化硅粉的时间为5～10天。
[0131]
基于同一发明构思，本发明一实施例还提出了一种利用碳化硅粉减少水面蒸发的系统，该系统包括：目标水域和碳化硅粉，所述碳化硅粉采用无色透明或淡绿色的碳化硅晶体；所述碳化硅粉喷洒在所述目标水域的水体表面，形成碳化硅反射薄膜，以对太阳光进行反射，进而减少所述目标水域水分蒸发。
[0132]
关于碳化硅粉可以防止目标水域蒸发的原理，可参照前述内容，在此不多赘述。显而易见的，相比现有技术，本发明通过将碳化硅粉喷洒在目标水域即可实现，无需在目标水域堤岸设置防吸附层，实施成本更低，可节省人人力。相比现有技术，一方面，当采用无色透明的碳化硅粉喷洒在水面后，所形成的碳化硅反射薄膜也是无色透明的，不会破坏水面原有的颜色，不会影响人们对水面原有的感观；而即使采用淡绿色的碳化硅粉，由于该颜色与大部分水体颜色较为接近，不会引起整体环境的不适感，在某方面甚至对环境美感具有改善作用。另一方面，由于碳化硅不导电，也不具有吸附性，因此，水面上的碳化硅粉更易捞起清洁，也不会吸引电流对水域附件的生态环境造成破坏。再一方面，由于碳化硅粉的比表面积较大(0.0.06～0.16m2/g)，因此单位面积碳化硅粉用量较少，而碳化硅又是一种廉价的化石燃料，其价格较低。再一方面，由于碳化硅主要由碳原子和硅原子构成，为生物体内正常元素，其喷洒在水面上或下沉时不会通过食物链积累对水体生物产生危害；且由于碳化硅粉为小颗粒，在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂等特性，因而其难以与水体发生化学反应，因此污染较小。再一方面，由于碳化硅具有耐高温性质，热稳定性好，因而不会像oed和石蜡油皂膜等防蒸发材料在高温下挥发，其防蒸发效果较为稳定。再一方面，部分碳化硅粉沉入水体后，会在水库底部逐渐累积形成致密的防渗漏层，还可以起到水库防渗漏的节水的效果。
[0133]
实际中，虑水库周边工农业引水需求，为了防止由于从表层取水，表层碳化硅反射薄膜随取水而流失引起的降低碳化硅粉覆盖面积的减少，进而导致防蒸发效果降低，因此目标水域引水口应设计在目标水域最低水位以下，如水库引水口应设计在水库最低水位以下。
[0134]
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0135]
还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、
“
内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0136]
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。