CN210887081U - 一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库 - Google Patents
一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库，包括水域分隔系统和海水淡化系统，所述水域分隔系统包括防波堤和防渗帷幕，所述防波堤将原本间歇性连通的潟湖的内外水域分隔为外海海域和淡水水库；所述防渗帷幕设置于防波堤的底部；所述海水淡化系统用于补充和置换淡水水库内的水体；所述海水淡化系统包括海水淡化膜、高压盐水区、淡化水区和高压水泵；所述淡化水区的一侧与高压盐水区相连通、另一侧与淡水水库相连通，所述海水淡化膜布设在高压盐水区与淡化水区的连通处。本实用新型利用海岸潟湖建造海洋水库，可获取海洋水库淡水资源，为海岸潟湖的长期开发利用以及其上人员的生活需求提供了基础保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋工程技术，特别涉及一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库。
背景技术
海岸潟湖是海岸地带由堤岛或沙嘴与外海隔开的平静的浅海水域，而珊瑚潟湖由环状珊瑚礁环绕或由坝状珊瑚礁相隔而成，水域呈圆形或不规则形状，潟湖广泛分布于波能较低或中、弱潮的海岸地带，潟湖海岸大约占世界海岸线总长度的13％，因此对潟湖进行开发利用具有较高的实际意义。利用潟湖的天然优势，人们可以筑堤形成淡水水库，可利用潟湖周边的水能、风能、潮汐能、太阳能等绿色能源形成电力供应。在淡水资源和能源供给的基础上，进一步进行人类活动，实现海岸潟湖相关资源的充分利用。
海岸潟湖开发利用第一个需要解决的是淡水水源问题。潟湖内部虽与外海隔开，但每当潮位较高时，两者将相互连接，因此湖内水源为盐度较高的咸水，为了在潟湖内部形成淡水水库，本实用新型给出了一种防渗与海水淡化技术相结合的海洋淡水水库形成及其淡水源获取方法。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库。本实用新型利用海岸潟湖建造海洋水库，可获取海洋水库淡水资源，为海岸潟湖的长期开发利用以及其上人员的生活需求提供了基础保障。
本实用新型所采用的技术方案是：一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库，以珊瑚礁环绕而成的潟湖作为地基，包括：
水域分隔系统，所述水域分隔系统包括防波堤和防渗帷幕，所述防波堤布设在所述地基上，将原本间歇性连通的所述潟湖的内外水域分隔为外海海域和淡水水库；所述防渗帷幕设置于所述防波堤的底部并靠近所述外海海域的一侧；以及，
海水淡化系统，所述海水淡化系统用于补充和置换所述淡水水库内的水体；所述海水淡化系统包括海水淡化膜、高压盐水区、淡化水区和高压水泵；所述高压水泵布设在所述防渗帷幕靠近所述外海海域的一侧；所述高压盐水区布设在所述防渗帷幕靠近所述淡水水库的一侧；所述淡化水区布设在所述防渗帷幕靠近所述淡水水库的一侧，并且，所述淡化水区的一侧与所述高压盐水区相连通、另一侧与所述淡水水库相连通；所述海水淡化膜布设在所述高压盐水区与所述淡化水区的连通处。
进一步地，所述防波堤封闭环绕所述潟湖，且所述防波堤的堤顶高程高于附近所述外海海域的最高潮位。
进一步地，所述防渗帷幕封闭环绕所述潟湖，且所述防渗帷幕设置有排水系统；所述防渗帷幕的帷幕深度低于所述淡水水库的底高程。
进一步地，所述高压水泵所能提供的压力满足所述海水淡化膜所需的操作压力。
进一步地，所述高压水泵的安装数量，根据所述海水淡化膜的布设面积所计算的最大海水淡化速率以及所述高压水泵的流量决定。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述水域分隔系统，利用潟湖地形的天然优势，上筑防波堤，下设防渗墙，有效地将潟湖内外水域分隔，形成安全稳定的淡水水库；所述海水淡化系统，在防渗帷幕两侧分别设置输水和海水淡化设施，利用防波堤内外水位差，为海水淡化膜提供一部分压力，提高了海水淡化的效率，可长期且高效地为所述淡水水库提供淡水水源；该种海洋水资源与空间利用的方法，具有因地制宜，节约建设和运行成本、海水淡化效率高的综合优势，是一种海洋资源高效开发利用的方法，为人类进一步长期开发利用海洋资源提供基础保障。
附图说明
图1：本实用新型防渗与海水淡化相结合的海洋水库的结构示意图。
附图标注：1、外海海域；2、防波堤；3、防渗帷幕；4、淡水水库；5、地基；6、淡化水区；7、高压盐水区；8、海水淡化膜；9、高压水泵。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1所示，一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库，包括水域分隔系统和海水淡化系统。
所述水域分隔系统包括防波堤2和防渗帷幕3。以珊瑚礁环绕而成的珊瑚潟湖作为地基5，在所述地基5上布设防波堤2；所述防波堤2将原本间歇性连通的潟湖内外水域分隔为外海海域1和淡水水库4；所述防渗帷幕3设置于所述防波堤2的底部并靠近所述外海海域1的一侧；所述防波堤2与所述防渗帷幕3构成水域分隔系统。
所述水域分隔系统所形成的淡水水库4内的水体由所述海水淡化系统补充和置换。所述海水淡化系统包括海水淡化膜8、高压盐水区7、淡化水区6和高压水泵9。所述高压水泵9布设在所述防渗帷幕3靠近所述外海海域1的一侧；所述高压盐水区7布设在所述防渗帷幕3靠近所述淡水水库4的一侧；所述淡化水区6布设在所述防渗帷幕3靠近所述淡水水库4的一侧，并且，所述淡化水区6的一侧与所述高压盐水区7相连通、另一侧与所述淡水水库4相连通；所述海水淡化膜8布设在所述高压盐水区7与所述淡化水区6的连通处。所述高压水泵9将所述外海海域1的盐水输送至所述高压盐水区7；所述高压盐水区7内的盐水通过所述海水淡化膜8变为淡水，流至所述淡化水区6，最后通过泵送或其他工程措施，将所述淡化水区6的淡水补充至所述淡水水库4中。
其中，所述防波堤2必须封闭环绕所述潟湖，且所述防波堤2的堤顶高程需高于附近所述外海海域1的最高潮位。所述防渗帷幕3必须封闭环绕所述潟湖，且所述防渗帷幕3设置有必要的排水系统；所述防渗帷幕3的帷幕深度需低于所述淡水水库4的底高程。本实用新型中所涉及的所述外海海域1涨潮时的水位高程约1.5m，所述防波堤2的堤顶高程为4m，所述淡水水库4的正常水位约为-5m，内外水位差约为6.5m；所述防渗帷幕3的深度约为12m。
其中，所述高压水泵9所能提供的压力必须满足所述海水淡化膜8所需的操作压力。所述高压水泵9的安装数量，需根据所述海水淡化膜8的布设面积所计算的最大海水淡化速率以及所述高压水泵9的流量决定。
本实用新型中，外海海域1和淡水水库4被防波堤2和防渗帷幕3分隔为独立的水体。海水淡化膜8、高压水泵9、高压盐水区7以及淡化水区6构成的海水淡化系统可为淡水水库4提供淡水资源，高压水泵9将外海海域1的盐水或防渗墙外侧积累的盐水集中输送至高压盐水区7，并提供海水淡化膜8实现海水淡化所需的操作压力，盐水经海水淡化膜8淡化后进入淡化水区6。在条件允许的情况下，海水淡化系统应长期工作；若由于淡水的使用导致淡水水库4的水库下降，则应由海水淡化系统提供淡水补充；若淡水水库4长期静置，也可能出现水质问题，此时即使淡水水库4内的淡水未被利用，也应采用排水泵或其他措施，将旧的库水排至外海海域1，而将由海水淡化系统得到的新的淡水作为补充和替换。
本实施例中，淡水水库4的水面区域的等效直径约500m，平均水深约3m，水库库容约60万m3，海水淡化所采用的海水淡化膜8总面积约1600m2，海水淡化膜8的操作压力约5MPa，在一定盐度条件下，水通量约为40L/m2h，因此，单日的淡水补充量约1500m3，基本可满足潟湖上的人员生产和生活使用。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库，以珊瑚礁环绕而成的潟湖作为地基(5)，其特征在于，包括：
水域分隔系统，所述水域分隔系统包括防波堤(2)和防渗帷幕(3)，所述防波堤(2)布设在所述地基(5)上，将原本间歇性连通的所述潟湖的内外水域分隔为外海海域(1)和淡水水库(4)；所述防渗帷幕(3)设置于所述防波堤(2)的底部并靠近所述外海海域(1)的一侧；以及，
海水淡化系统，所述海水淡化系统用于补充和置换所述淡水水库(4)内的水体；所述海水淡化系统包括海水淡化膜(8)、高压盐水区(7)、淡化水区(6)和高压水泵(9)；所述高压水泵(9)布设在所述防渗帷幕(3)靠近所述外海海域(1)的一侧；所述高压盐水区(7)布设在所述防渗帷幕(3)靠近所述淡水水库(4)的一侧；所述淡化水区(6)布设在所述防渗帷幕(3)靠近所述淡水水库(4)的一侧，并且，所述淡化水区(6)的一侧与所述高压盐水区(7)相连通、另一侧与所述淡水水库(4)相连通；所述海水淡化膜(8)布设在所述高压盐水区(7)与所述淡化水区(6)的连通处。
2.根据权利要求1所述的一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库，其特征在于，所述防波堤(2)封闭环绕所述潟湖，且所述防波堤(2)的堤顶高程高于附近所述外海海域(1)的最高潮位。
3.根据权利要求1所述的一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库，其特征在于，所述防渗帷幕(3)封闭环绕所述潟湖，且所述防渗帷幕(3)设置有排水系统；所述防渗帷幕(3)的帷幕深度低于所述淡水水库(4)的底高程。
4.根据权利要求1所述的一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库，其特征在于，所述高压水泵(9)所能提供的压力满足所述海水淡化膜(8)所需的操作压力。
5.根据权利要求1所述的一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库，其特征在于，所述高压水泵(9)的安装数量，根据所述海水淡化膜(8)的布设面积所计算的最大海水淡化速率以及所述高压水泵(9)的流量决定。
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| CN110468777A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-19 | 天津大学 | 一种防渗与海水淡化相结合的海洋水库 |
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2019
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