防盐水侵入系统技术方案

一种防盐水侵入系统，安装于淡水域与盐水域之间的界面处，包括：淡水回收子系统，用于从淡水域中回收淡水；蓄水池，与淡水回收子系统相配合用于接受回收的淡水，并使淡水改道；防盐水侵入屏障子系统，与蓄水池相连通，且安放于淡水域与盐水域之间的界面处。其中，防盐水侵入屏障子系统，包括多个位于水中的回程排放口和精密起泡器集管，其中，位于水下的回程排放口垂直喷射回收的淡水，形成水峰带，而精密起泡器集管用于形成混合带，该水峰带和混合带可以提高淡水的密度，防止盐水域的盐水侵入淡水中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及盐水侵入淡水域这一问题。更确切地说，本专利技术涉及防盐水侵入系统的装置及方法，该防盐水侵入系统主要应用于淡水域与盐水域之间的界面处，以防止盐水侵入到淡水域中。
技术介绍
以下介绍关于防止盐水侵入淡水域的方法及装置的现有技术。海洋盐水通过诸如船行航道、排水航道、以及通海运河等一些人造设施而侵入淡水中，通常盐水从上游流入到淡水域中。值得注意的是，海水密度比淡水密度要大。在通海运河中，运河设置有一个或多个运河船闸，该船闸连接淡水域与盐水域。每一个运河船闸中都充满了水，以便使得水运工具可以在位于第一高度的淡水域和位于第二高度的盐水域之间航行。每一个运河船闸的尾端部都包括船闸室门。当运河船闸低处的船闸室门向海洋打开时，海水移入过程就会发生。在这种情况下，密度大的盐水就会流入到船闸室而取代密度小的淡水，当船闸室关闭时，该盐水进入过程结束。当操纵运河船闸时，不断地开闭船闸室使得盐水流入过程不断地继续，这样海水就到达了淡水域。该过程导致的结果是淡水域中的淡水不知不觉地变咸，并且导致生态系统的巨大改变，对淡水域的淡水质量造成了严重的威胁。除了盐水会侵入淡水之外，还存在的其他问题也会使淡水域遭到破坏。在热带地区，通常每年都有很高的降雨量，因此在雨季重新形成淡水域，这样可以确保相对较高的淡水面，并且还可降低淡水域的污染。淡水域不仅经常被用作通海运河，还通常是农业、公众应用、饮用、洗浴等用水的来源。因为最近全球气候状况的变化，降雨量已下降，而且预测未来15年的降雨量会更少。这样导致补充到淡水域中的淡水也会更少。此外，操纵运河船闸时，每次开闭船闸室时都会有大量的淡水流失。例如，当低处的船闸室向盐水域打开时，差不多有几千加仑的淡水会流入盐水域。在一些情况下，这种问题尤为显著，在淡水域与盐水域之间的运河上航行的水运工具的数量因此也降低了。不幸的是，在一些淡水域，部分已经没有生命力或者随着其中植物的生长而正在失去生命力。其结果是以植物为生的菌类降低了淡水中的含氧量。而且，人们还在不断地把废水和化学物质排入到淡水域，这进一步增加了菌类的数量，使得淡水量日渐减少，所有这些都破坏了生态系统，导致淡水域中生物的死亡。在热带气候中，淡水域的水面每年都会升降几次。这种水面的自然降落可以降低淡水域的污染。当两个水域中存在较大的温差时，就会形成云，从而产生大量的降雨。例如，加勒比海处的大西洋水温大约有85华氏度，明显高于同一水域的太平洋的水温。所以该地理区域有充足的降雨。但据报道，由于大西洋水温将会与太平洋的水温持平，未来该地区的降雨会减少。两个海域水温持平的原因在于太平洋板块上的火山运动导致加勒比海地区的太平洋的水温上升。有报道说世界上有很多地方每年的降雨量都在减少，依据这一报道可知淡水域的污染程度不能再由自然的水面涨落过程而进行控制。这样引发的结果是淡水域的“生存”前景暗淡。海洋盐水流入淡水域使得淡水域变咸，破坏了自然植物和海洋生命的生存环境。废水和化学物质的排放污染了淡水域，淡水域中植物的增多导致菌类的增加，从而降低了淡水域中的含氧量。此外主要盐水域之间水温的持平，(比如大西洋与太平洋区域的温差在未来会持平)导致降雨量的减少，而这进一步降低了通过自然的水面涨落过程进行污染控制的可能性。最后提到的一点是在每一次运河船闸室门的操作中都会流失掉大量的淡水。因此，非常有必要提供一种防盐水侵入的技术。该防盐水侵入系统通常位于淡水域与盐水域之间的界面处。主要起到以下作用(a)通过应用淡水回收子系统为淡水域提供更多的淡水，(b)把淡水回收子系统获得的淡水分出一部分提供给位于淡水域与盐水域之间的界面处的防盐水侵入屏障子系统，(c)通过过滤、暴露于空气中使其充满气体、化学处理等方法处理回收的淡水，以改善返回到淡水域中的淡水质量，(d)在可饮用水处理设备中，对回收的淡水进行进一步的过滤和化学处理以得到适于饮用的水，从而可用于饮用、洗浴、农业灌溉、及其他的应用。
技术实现思路
简单而言，本专利技术提供了一种新型的、改进的位于淡水域与盐水域之间的界面处的防盐水侵入系统，用于防止盐水侵入淡水而导致的淡水变咸和破坏。根据本专利技术的防盐水侵入系统可应用于以下场合通海运河、或通常与运河船闸相连的船行航道、或与盐水域相连的排水航道，其中没有设置运河船闸。根据本专利技术的防盐水侵入系统主要用于提高淡水域的淡水量，防止盐水域的盐水进入淡水域中。在优选实施例中，通常设置有运河船闸，其使得水运工具，例如远洋货轮、船筏等从淡水域向盐水域航行，或从盐水域向淡水域航行。本专利技术的主要特征在于，可以截获在操作运河船闸系统时，从淡水域流入到盐水域中的几千加仑的淡水。在现有技术中，当运河船闸低处的船闸室门打开时，差不多有几千加仑的淡水会从淡水域流入盐水域。而本专利技术可以通过淡水回收子系统防止这些淡水的流失。淡水回收子系统安装于现有运河船闸系统的管路上，用于控制排出淡水的流失，使得回收的淡水通过船闸水回收管路(lockwater recovery culvert)和门阀重新到达淡水蓄水池中。当蓄水池处于工作状态时，门阀通常位于正常的开启位置，这样回收的淡水可以直接到达蓄水池中。蓄水池主要有以下几个功能(a)输送第一体积的回收淡水到达位于淡水域与盐水域之间的界面处的防盐水侵入屏障子系统，防止盐水侵入淡水中；(b)把第二体积的回收淡水输送到淡水域，用于增加淡水水面的高度；(c)把第三体积的回收淡水输送到可饮用水处理设备中，进行进一步的处理，并把淡水提供给当地的用水公司，以便饮用、做饭、洗浴、农业灌溉等的应用。蓄水池包括碎片滤屏，用于过滤回收淡水中的较大碎片。一旦回收淡水通过了碎片滤屏的过滤，第一体积的回收淡水通过多个堰门阀、溢流池、和蓄水池排放管路被输送到防盐水侵入屏障子系统中。蓄水池排放管路终端有多个位于水下的回程排放口，以垂直喷射回收的淡水，形成水峰带。此外，精密起泡器集管包括位于水下的打孔的带有镀层的管道，用于产生充气混合带。水峰带和充气混合带主要用于提高淡水域与盐水域之间界面处的淡水的密度，防止盐水侵入淡水域。通过碎片滤屏过滤其余的回收淡水需要在蓄水池中进行化学预处理，以便达到第一级的处理要求。其余的回收淡水需被输送到起泡器集管进行处理，使淡水中的含氧量增加。向其余的回收淡水中加入化学絮凝物以用于处理淡水中的悬浮固体。航道起泡器集管也用于混合化学絮凝物，使之粘附到悬浮溶剂或诸如油类或油脂类的物质上。采用流体隔板强迫固体物落到蓄水池底部以便于收集。此后，抽出第二体积的回收淡水输送到淡水域，以提高淡水域中的淡水量。最后抽出第三体积的回收淡水输送到可饮用水处理设备中，以进行进一步的处理获得淡水。本专利技术通常涉及一种防盐水侵入系统，其安装于淡水域与盐水域之间的界面处，用于防止盐水侵入淡水，即防止淡水变咸。根据本专利技术的防盐水侵入系统可应用于以下淡水域通海运河、或通常与运河船闸相连的船行航道、或与盐水域相连的排水航道，其中没有设置运河船闸。根据本专利技术的防盐水侵入系统最基本的结构是在淡水域与盐水域之间的界面处包括淡水回收子系统，用于从淡水域中回收淡水。蓄水池与淡水回收子系统相配合用于接收回收的淡水，并使之改道。防盐水侵入屏障子系统与蓄水池一并安放于淡水域与盐水域之间的界面处。防盐水侵入屏障子系统包括多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防盐水侵入系统，应用于淡水域与盐水域之间的界面处，所述防盐水侵入系统包括：淡水回收子系统，用于从所述淡水域中回收淡水；蓄水池，与所述淡水回收子系统相连通，用于接收所述回收的淡水，并使之改道；以及防盐水侵入屏障子系 统，与所述蓄水池相连通，并设置于所述淡水域与所述盐水域之间的界面处，所述防盐水侵入屏障子系统包括多个位于水中的回程排放口，其垂直喷射所述回收的淡水，形成一个水峰带，所述水峰带可以提高所述淡水的密度，防止所述盐水域的盐水侵入到所述淡水中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦恩W斯帕尼，
申请(专利权)人：优培斯有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]