利用自然能控制海水入侵的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及太阳能海水淡化领域，为提供一种控制海水入侵的新装置，它能够有效利用充足的自然能，长期对海水进行淡化并补给含水层，对周边环境污染小、无能耗、工程容易实现、具有很强的适用性。为此，本发明专利技术采取的技术方案是，利用自然能控制海水入侵的装置，包括漂浮式太阳能海水淡化装置、风力作用下淡化水源输移装置以及沿海含水层蓄水渗透沟三个部分，漂浮式太阳能海水淡化装置包括冷凝板、太阳能集热器、空底集水桶、冷凝水收集设备和橡胶浮圈，结构为下敞口式，空底集水桶与海水直接接触，是主要的海水进水通道，并起到水量交换、排走滤渣的作用。本发明专利技术主要应用于太阳能海水淡化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能海水淡化领域，以及海水入侵的防治措施和方法。具体讲，涉及利用自然能控制海水入侵的装置。
技术介绍
海水入侵是一种特殊的地下水污染形式，它是由于人为过度开采地下水造成海水与淡水平衡破坏而引起的，不仅会增加水体盐度，使其超过饮用水和灌溉水的标准，而且还会危机未来沿海含水层的开发和利用。目前，全世界已经有几十个国家上百个地方发现了海水入侵问题，如荷兰、德国、意大利、美国、印度、日本、中国等。海水入侵问题给各国沿海地区带来巨大经济损失，严重阻碍经济社会的持续发展，已引起社会广泛关注，各国都在积极展开有关海水入侵问题的研宄和防治。目前海水入侵的防治措施有以下几种，包括:减少抽水率、迀移抽水井、设置地下帷幕、自然补给、人工补给以及抽取咸水等。然而，这些方法具有一定的局限，比如淡水的来源、建设成本、能耗损失和方法的适用性等。所以在海水入侵的研宄领域，尚需一些新的方法，一方面可以解决淡水来源问题，另一方面能够尽可能降低能耗，利用自然能持续、循环作业，减少污染，降低设施成本，以达到长期、持久、经济地防治海水入侵的目的。
技术实现思路
为克服技术的不足，提供一种控制海水入侵的新装置，它能够有效利用充足的自然能，长期对海水进行淡化并补给含水层，对周边环境污染小、无能耗、工程容易实现、具有很强的适用性。为此，本专利技术采取的技术方案是，利用自然能控制海水入侵的装置，包括漂浮式太阳能海水淡化装置、风力作用下淡化水源输移装置以及沿海含水层蓄水渗透沟三个部分，漂浮式太阳能海水淡化装置包括冷凝板、太阳能集热器、空底集水桶、冷凝水收集设备和橡胶浮圈，结构为下敞口式，空底集水桶与海水直接接触，是主要的海水进水通道，并起到水量交换、排走滤渣的作用；橡胶浮圈环嵌于集水桶外壁，采用防腐蚀性橡胶材料，浮圈内部为空心充气，起到增加海水淡化装置浮力及稳定性的作用；太阳能集热器置于空底集水桶之上，与冷凝板共同构成了太阳能海水淡化装置的顶棚结，太阳能集热器将太阳的辐射能转化为热能，蒸发空底集水桶内海水，并通过冷凝版对水蒸气进行冷凝回收；冷凝水收集设备置于太阳能海水淡化装置内部冷凝板下，呈漏斗状，外接导水软管，冷凝集水设备内设计水头高于沿海岸滩，保证水在水头差作用下自然导流；淡化水源输移装置包括输水软管和风力抽水泵两部分组成，输水软管将太阳能海水淡化装置与沿海岸滩相连接，在沿岸地面高程较低的地方，冷凝水集水装置水头高于出水口水头，利用水头差将回收的淡水从太阳能海水淡化装置中输出；在沿岸地面高程较高的地方，借助风力抽水泵提供机械动能，在外力作用下将回收的淡水从太阳能海水淡化装置中导出；蓄水渗透沟设置于沿岸含水层带，与输水软管出水口相接，用于存蓄淡化回收的水源，并通过地表入渗有效补给潜水含水层，提高地下水水位，增加地下水储蓄并延缓海水入侵。风力抽水泵由风轮机、立管、抽水泵连接组成，用于保证回流淡水水源的稳定输移。与已有技术相比，本专利技术的技术特点与效果:本专利技术通过含水层地下淡水补给的方式延缓海水入侵，其补给的淡水由海水淡化提供，这一方式有效解决了淡水来源途径的问题。本专利技术海水淡化技术采用太阳能集热装置蒸发海水滤淡，淡水通过输移设备在水头差的作用力下自然导流，或在地势较高地区采用风力抽水泵提供机械动能导流，地下水补给采用蓄水渗透沟自然下渗，整个循环过程完全利用自然能，无污染，无能耗，可持续性强。本专利技术采用下敞口的漂浮式海水淡化装置，进出水及废渣排除方式简单方便，适用性强，且装置无需海下打粧固定，节约了大量的建设成本。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术的技术方法，下面将对实施方法中所需使用的附图作简单介绍:图1为该种控制海水入侵方法示意图。图中:1-1漂浮式太阳能热水器1-2风力作用下淡化水源输移装置1-3蓄水渗透沟1-4海水1-5过渡带1-6淡水1-7地表层1-8蒸发1-9冷凝回流1-10入渗补给图2是漂浮式太阳能海水淡化装置正立面示意图。图中:2-1冷凝版2-2太阳能集热器2-3空底集水桶2-4冷凝水集水设备2-5橡胶浮圈图3是该方法下工程及装置平面布设示意图。图中，1-1至1-6与图1标号一致，其他为:1-11安装风力抽水泵的出水口 1-12直接出水口【具体实施方式】一种利用自然能控制海水入侵的方法，包括漂浮式太阳能海水淡化装置、风力作用下淡化水源输移装置以及沿海含水层蓄水渗透沟三个部分。其中，漂浮式太阳能海水淡化装置包括冷凝板、太阳能集热器、空底集水桶、冷凝水收集设备和橡胶浮圈。装置为下敞口式，漂浮于海面，利用太阳能集热蒸发海水滤淡，以解决淡水来源问题。其中，空底集水桶与海水直接接触，是主要的海水进水通道，并起到水量交换、排走滤渣的作用，理论上采用耐温、绝热、防海水腐蚀的材料制作为宜；橡胶浮圈环嵌于集水桶外壁，采用防腐蚀性橡胶材料，浮圈内部为空心充气，起到增加海水淡化装置浮力及稳定性的作用；太阳能集热器置于空底集水桶之上，与冷凝板共同构成了太阳能海水淡化装置的顶棚结构。太阳能集热器采用现有成熟的太阳能集热板技术，将太阳的辐射能转化为热能，蒸发集水桶内海水，并通过冷凝版对水蒸气进行冷凝回收；冷凝水收集设备置于太阳能海水淡化装置内部冷凝板下，呈漏斗状，外接导水软管，理论上应保持冷凝集水设备内设计水头高于沿海岸滩，保证水在水头差作用下可以自然导流。淡化水源输移装置包括输水软管和风力抽水泵两部分组成。输水软管将太阳能海水淡化装置与沿海岸滩相连接，在沿岸地面高程较低的地方，冷凝水集水装置水头高于出水口水头，利当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用自然能控制海水入侵的装置，其特征是，包括漂浮式太阳能海水淡化装置、风力作用下淡化水源输移装置以及沿海含水层蓄水渗透沟三个部分，漂浮式太阳能海水淡化装置包括冷凝板、太阳能集热器、空底集水桶、冷凝水收集设备和橡胶浮圈，结构为下敞口式，空底集水桶与海水直接接触，是主要的海水进水通道，并起到水量交换、排走滤渣的作用；橡胶浮圈环嵌于集水桶外壁，采用防腐蚀性橡胶材料，浮圈内部为空心充气，起到增加海水淡化装置浮力及稳定性的作用；太阳能集热器置于空底集水桶之上，与冷凝板共同构成了太阳能海水淡化装置的顶棚结，太阳能集热器将太阳的辐射能转化为热能，蒸发空底集水桶内海水，并通过冷凝版对水蒸气进行冷凝回收；冷凝水收集设备置于太阳能海水淡化装置内部冷凝板下，呈漏斗状，外接导水软管，冷凝集水设备内设计水头高于沿海岸滩，保证水在水头差作用下自然导流；淡化水源输移装置包括输水软管和风力抽水泵两部分组成，输水软管将太阳能海水淡化装置与沿海岸滩相连接，在沿岸地面高程较低的地方，冷凝水集水装置水头高于出水口水头，利用水头差将回收的淡水从太阳能海水淡化装置中输出；在沿岸地面高程较高的地方，借助风力抽水泵提供机械动能，在外力作用下将回收的淡水从太阳能海水淡化装置中导出；蓄水渗透沟设置于沿岸含水层带，与输水软管出水口相接，用于存蓄淡化回收的水源，并通过地表入渗有效补给潜水含水层，提高地下水水位，增加地下水储蓄并延缓海水入侵。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冬梅，盛天航，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12