ES2286022T3 - Procedimiento de captacion de agua dulce y de deteccion de una fuente de agua dulce en el mar. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de captación de una resurgencia de agua dulce en el mar, caracterizado porque: - se utiliza una instalación que comprende un depósito sumergido (10) de concavidad girada y abierta hacia abajo, y apto para atrapar el agua dulce (2), rodeando la circunferencia del extremo inferior (102) de dicho depósito dicha resurgencia de agua dulce y ajustándose con el contorno del relieve del fondo (4) del mar de manera que asegure la estanqueidad entre dicha circunferencia y el fondo del mar, estando constituido dicho depósito (10) por una envolvente de doble pared (105) en la que se ha inyectado una lechada de hormigón (104) que presenta una densidad próxima a 1, de manera que la envolvente de doble pared conserve una forma de casquete esférico después del llenado con hormigón, y - se extrae el agua dulce con ayuda de un conducto (12) que desemboca por su primer extremo (12a) en el interior del depósito (10), preferentemente en la parte superior de dicho depósito, y por su segundo extremo(12b) en una zona en tierra situada bajo el nivel del mar.
Description
Procedimiento de captación de agua dulce y de
detección de una fuente de agua dulce en el mar.
La presente invención tiene por objeto un
procedimiento de captación de una fuente de agua dulce en el
mar.
El sector técnico de la invención es el ámbito
de los procedimientos y/o instalaciones que permiten, por una
parte, detectar y localizar y, por otra parte, facilitar la
captación de una fuente de agua dulce que emerge en el mar.
La aplicación principal de la invención es la
realización de auténticos campos de producción de agua dulce a
partir de fuentes situadas bajo el nivel del mar con el fin de
procurar tal agua a las poblaciones que habitan, en particular, las
zonas semidesérticas ribereñas de cuencas marítimas, tales como las
del Mediterráneo.
Se conocen ya diferentes procedimientos y
dispositivos de captación de fuentes submarinas de agua dulce, tales
como los descritos, en particular, en la solicitud de patente FR 2
701 974, depositada el 26/02/93, que da a conocer una estructura de
concavidad dirigida hacia la parte inferior, que cubre tal fuente y
en la que el agua dulce es atrapada en la parte superior gracias a
su densidad más pequeña que la del agua del mar; esta estructura
está abierta en la parte inferior para permitir la evacuación del
agua de mar y el llenado por el agua dulce. El agua dulce es
bombeada a la parte más elevada de la estructura desde un sistema de
bombeo instalado la superficie, por encima y en la vertical de la
parte costera contra la cual está fijada dicha estructura. Tal
procedimiento y dispositivo están adaptados más particularmente para
la captación de agua dulce a lo largo de las costas, pero no pueden
utilizarse para fuentes situadas en alta mar y a gran distancia de
la costa. Además, antes de poder captar tales fuentes de agua dulce,
se necesita aún haberlas marcado, lo que es tanto más difícil
cuando se encuentra uno justamente en alta
mar.
mar.
En efecto, es necesario poder evaluar en un
primer momento las zonas de la superficie debajo de las cuales
pueden surgir tales fuentes de agua dulce desde el fondo del mar, y
después confirmarlas y localizarlas con precisión, y, en un segundo
momento, instalar allí dispositivos de captación que permitan
recuperar lo esencial del caudal de dicha fuente sin contaminar
esta agua dulce con el agua de mar circundante y con unos medios de
explotación simples y fáciles de instalar para llevar dicha agua
dulce así captada hacia la orilla y eso aunque la fuente esté muy
alejada.
Según un primer aspecto, la presente invención
proporciona un procedimiento de captación de agua dulce en el mar,
tal como se define en las reivindicaciones. En una forma de
realización, se realizan las etapas en las que:
- -
- se dispone en la proximidad, preferentemente lo más cerca posible de un punto de resurgencia de agua dulce, localizado en el fondo del mar, un primer lastre a partir del cual se posicionan a unas distancias dadas otros lastres secundarios que forman una línea cerrada alrededor del primer lastre y de dicho punto de resurgencia de agua dulce;
- -
- se hace descender en la vertical del primer lastre un depósito flexible constituido por una envolvente apta para adoptar una forma de campana, haciéndose descender el depósito en forma plegada, preferentemente en forma aferrada por medio de ataduras, y lastrado en su parte inferior;
- -
- se extiende dicha envolvente desplegándola, preferentemente desaferrándola hasta que la circunferencia de su extremo inferior se posicione a una distancia dada de dichos lastres secundarios para que dicha envolvente adopte dicha forma de campana, o sea, una forma de casquete esférico, y
- -
- se recoge el agua dulce debajo del depósito flexible así instalado.
Dicha envolvente adopta dicha forma de campana
bajo la presión del agua que la llena.
Se recoge el agua dulce, con o sin bomba, con
ayuda de un conducto que desemboca por un primer extremo en la
parte superior del interior del depósito y, por su segundo extremo,
una zona en tierra situada debajo del nivel del mar,
preferentemente en un contenedor.
Según una primera etapa de realización, se
instala una chimenea en el interior de dicho depósito abierta en su
parte superior y que rodea por lo menos en parte y preferentemente
la totalidad de la resurgencia de agua dulce. Preferentemente, la
parte inferior de dicha chimenea es estanca al nivel del fondo del
mar. Esta estanqueidad permite, después de un periodo inicial de
evacuación del agua de mar, evitar el contacto del flujo de agua
dulce con el agua de mar durante la subida del agua dulce a la parte
superior en el interior del depósito.
Después del despliegue de la envolvente hasta
que su circunferencia inferior esté posicionada a una distancia
dada de dichos lastres secundarios para que ésta adopte dicha forma
de campana, se realiza una estanqueidad del extremo inferior del
depósito al nivel del fondo del mar. En esta forma de realización,
los lastres secundarios permiten una recuperación del esfuerzo para
aproximar el extremo inferior del depósito lo más cerca posible del
fondo del mar a fin de permitir la realización de la estanqueidad.
En esta forma de realización, ya no es indispensable instalar dicha
chimenea en el interior del depósito.
Se realiza la estanqueidad de dicho depósito al
nivel del fondo de la mar que el relieve del fondo del mar se
ajuste con la circunferencia del extremo inferior de dicha chimenea
o de dicho depósito.
Según la presente invención, se entiende por
"estanqueidad" el hecho de que se impida el contacto del agua
en el interior del depósito o de la chimenea con el agua del
exterior. Puede tratarse de una estanqueidad total o de una
cuasiestanqueidad que permita evitar una mezcla significativa y
obtener un agua dulce sin mezcla significativa con el agua de mar
del exterior.
Dicho depósito flexible está constituido por una
envolvente de doble pared, preferentemente compartimentada, en la
cual se inyecta una lechada de hormigón de densidad próxima a 1, y
esto después de dicho despliegue de la envolvente y,
preferentemente, después de haberse realizado una estanqueidad de la
circunferencia en el extremo inferior del depósito al nivel del
fondo del mar cuando el depósito ha adoptado su forma de campana
citada bajo la presión del agua dulce que lo llena.
Preferentemente, cuando se hace descender el
depósito flexible constituido por una envolvente apta para adoptar
una forma de campana, dicha envolvente está coronada en su parte
superior, que permanece abierta, por un flotador, y cuando dicha
envolvente es desplegada para que ésta adopte dicha forma de
campana, se cierra la parte superior de la campana por una válvula
de escape de los gases que puedan estar contenidos en el agua dulce,
y se recoge el agua dulce debajo del depósito flexible así
instalado.
Más particularmente, cuando dicho depósito
flexible constituido por una envolvente se hace descender a la
vertical del primer lastre en forma aferrada, se fijan unas eslingas
entre cada lastre secundario y la circunferencias del extremo
inferior de la campana, y se desaferra ésta tirando de las eslingas
hasta que dicha circunferencia del extremo inferior se posicione a
una distancia dada tal de dichos lastres secundarios que la
envolvente adopte dicha forma de campana, preferentemente una forma
de casquete esférico, preferentemente incluso semiesférico.
En el procedimiento según la presente invención
se utiliza una instalación de captación de una resurgencia de agua
dulce en el mar que comprende un depósito sumergido en forma de
campana, preferentemente en forma de casquete esférico, de
concavidad girada y abierta hacia abajo y apto para atrapar el agua
en su parte superior, y un sistema apto para retirar dicha agua
dulce, caracterizado porque la circunferencia del extremo inferior
de dicho depósito y/o la circunferencia del extremo inferior de una
chimenea interior a dicho depósito abierta en su parte superior y
que rodea por lo menos una parte, preferentemente la totalidad, de
la resurgencia de agua dulce, se ajusta(n) con el contorno
del relieve del fondo del mar, de forma que se asegure la
estanqueidad
\hbox{entre dicha o dichas circunferencia y el
fondo del mar.}
En una forma de realización, la instalación
comprende dicha chimenea interior a dicho depósito, abierta en su
parte superior y que rodea por lo menos una parte, preferentemente
la totalidad, de la resurgencia de agua dulce, ajustándose la
circunferencia del extremo inferior de dicha chimenea con el
contorno del relieve del fondo del mar, de manera que se asegure
una estanqueidad al nivel del fondo del mar.
La instalación comprende un depósito constituido
por una envolvente de doble pared, preferentemente compartimentada,
en la cual se ha inyectado una lechada de hormigón de densidad
próxima a 1 y cuya circunferencia constitutiva del extremo inferior
del depósito es estanca al nivel del fondo del mar.
Según un segundo aspecto de la invención, una
solución al problema planteado es un procedimiento de detección,
localización y captación de agua dulce en el mar, en el cual se
efectúa la detección y localización del punto de resurgencia de
agua dulce efectuando las etapas siguientes:
- -
- se mide por lo menos la salinidad del agua de mar en diferentes puntos de una zona en la que se estima que hay un potencial razonable de encontrar allí un punto de resurgencia submarina de agua dulce, y
- -
- si se obtiene una diferencia entre por lo menos uno de estos valores de salinidad y el del agua del mar situada fuera de dicha zona superior a un umbral dado, se deduce de ello que el fondo del mar correspondiente a dicha zona y en la proximidad del punto de la medida de salinidad diferente tomada comprende por lo menos un punto de resurgencia de agua dulce, procedimiento caracterizado porque se establece una cartografía de la salinidad del conjunto de dicha zona con un número suficiente de puntos de medición aptos para permitir el trazado de curvas de isosalinidad y se determinan los puntos de resurgencia potencial de agua dulce en el centro de la curva correspondiente a la anomalía de salinidad más fuerte, efectuándose preferentemente dichos puntos de medición en la superficie, preferentemente incluso a una profundidad de inmersión sensiblemente constante, preferentemente remolcando una sonda de salinidad detrás de un barco.
Una vez así detectada y localizada tal fuente,
se pueden realizar entonces las fases del procedimiento según la
invención que permiten su captación, y tal y como se explicita
anteriormente.
Por tanto, la presente invención proporciona
nuevos procedimientos de detección, localización y captación de
fuentes de agua dulce en el mar con las instalaciones
correspondientes que responden bien al problema planteado,
autorizando el bombeo del agua dulce con total seguridad, incluso en
el caso de una producción simultánea de gas contenido en el agua
dulce que no es posible con un dispositivo según la patente citada
anteriormente, y, por tanto, permitiendo la explotación industrial
de resurgencias submarinas de agua dulce. La presente invención
deberá disminuir así la escasez de agua de países tales como los de
la cuenca mediterránea, y haciendo esto contribuirá a su
desarrollo. En efecto, sabemos que en el perímetro del Mediterráneo
existen resurgencias submarinas de agua dulce de origen cárstico:
sólo Grecia aloja unas reservas que permiten un producción anual de
agua dulce estimada en alrededor de 2,5 millardos de metros cúbicos
y otros países mediterráneos, entre ellos Francia, posean en sus
aguas territoriales este tipo de recursos de agua dulce. Frente a la
rarefacción de los recursos de agua dulce natural, al aumento de su
consumo y, por tanto, el incremento de su precio, la presente
invención debería permitir responder a las necesidades de los países
afectados.
Se podrían citar otras ventajas de la presente
invención, pero las mencioandas anteriormente muestran ya ésta de
manera suficiente para probar su novedad e interés.
La descripción siguiente y las figuras adjuntas
representan ejemplos de aplicación y de realización de la
invención.
La figura 1 es una vista en perspectiva de
conjunto de una forma de realización de una instalación según la
invención con chimenea interior.
Las figuras 2 a 7 representan diferentes
diferentes fases del procedimiento de colocación de la instalación
según la figura 1.
La figura 8 es una vista en sección simplificada
de la instalación de la figura 1.
La figura 9 es una vista en perspectiva de
conjunto de un campo de producción de agua dulce.
La figura 10 es una vista de la instalación con
estanqueidad en la base del depósito y sin bomba.
La figura 11 es una vista de la instalación con
un sistema de recogida de agua dulce en tierra bajo el nivel del
mar.
Las diferentes fases del procedimiento de
detección y de localización no están representadas en las figuras
adjuntas, ya que se explican suficientemente a continuación y no
necesitan ser ilustradas.
- -
- se efectúa un barrido sistemático por vía aérea de una vasta extensión de mar, en el curso del cual se ajustan las radiaciones emitidas por la superficie del mar en el dominio de infrarrojos; la termografía infrarroja interesa de hecho un espesor del orden de una decena de micrones en la superficie del mar y las longitudes de onda utilizadas están en el intervalo comprendido entre 8 y 12 micrones. Estos registros térmicos son efectuados durante la noche a altitudes de vuelo comprendidas entre 1500 y 2000 metros, permitiendo un barrido de superficie de 2,5 km a 4 km de ancho en cada pasada y se les realiza en periodos favorables en términos de caudal de supuestas fuentes de agua dulce;
- -
- se establece una cartografía térmica de la superficie de esta extensión de mar y se determinan las zonas de contraste térmico en las cuales se estima que hay un potencial razonable de encontrar allí un punto de resurgencia de agua dulce; sin embargo, esta primera fase no es indispensable;
- -
- se mide por lo menos la salinidad del agua de mar en diferentes puntos de toda la zona en la que se estima que hay un potencial razonable de encontrar allí un punto de resurgencia submarina de agua dulce; esta salinidad puede medirse por cálculo a partir del conocimiento de la conductividad y de la temperatura del agua en los mismos puntos de medición, gracias, por ejemplo, a un "pez", que es un soporte de instrumentos arrastrado por cualquier barco oceanográfico; los datos de conductimetría y de temperatura registrados proporcionan entonces en tiempo real la salinidad del agua por la aplicación de una fórmula de conversión que es, por ejemplo:
S =
0.48273[1+1.2577(C-1)+9.3421 \cdot
10^{-3}(C-1)^{2}-1.1297 \cdot
10^{-4}(C-1)^{3}+7.5368 \cdot
10^{-7}(C-1)^{4}]
con
C =
\frac{C^{o}}{1 + 2.12 \cdot 10^{-2}(\theta - 20) + 6.66 \cdot
10^{-5}(\theta -
20)^{2}}
en la que S es la salinidad, C la
conductividad a 20ºC en mS/cm y Cº la conductividad a la temperatura
\theta.
- -
- si se obtiene una diferencia, entre por lo menos uno de estos valores de salinidad y el del agua del mar situada fuera de dicha zona, superior a un umbral dado, se deduce de ello que el fondo del mar, correspondiente a dicha zona y en la proximidad del punto de la medida de salinidad diferente tomada, comprende por lo menos un punto de resurgencia de agua dulce,
- -
- se puede considerar que cuando hay una diferencia de 10\textperthousand entre la salinidad de la zona alejada y la de la zona de estudio, se acerca uno a una resurgencia de agua dulce, sabiendo que los valores de referencia del agua dulce a 20ºC son inferiores a 2 mS/cm para la conductividad y 1,09\textperthousand para la salinidad, y para el agua de mar a la misma temperatura de 20ºC, 48 mS/cm para la conductividad y 35\textperthousand para la salinidad;
- -
- preferentemente, se establece, gracias, por ejemplo, a la utilización de un "pez" remolcado tal como se indica anteriormente, una cartografía de la salinidad del conjunto de dicha zona con un número suficiente de puntos de medición aptos para permitir el trazado de curvas de isosalinidad y se determinan los puntos de resurgencia potencial de agua dulce en el centro de la curva correspondiente a la anomalía de salinidad más fuerte; el número de puntos de medición está en función del paso del tiempo apropiado para las mediciones efectuadas por dicho pez remolcado y de su velocidad, sabiendo que en cada punto de medición se proporciona su localización precisa por cualquier sistema de navegación, tal como por satélite (denominado Global Positionning System - GPS);
- -
- para obtener una confirmación de la localización precisa de la fuente, se efectúa a continuación por lo menos una extracción de una muestra de agua de mar en la proximidad de cada punto de resurgencia potencial de agua dulce evaluado anteriormente y se mide allí directamente por lo menos la salinidad; esta medición puede ser efectuada por un buzo con ayuda de un salímetro compacto que medirá esta salinidad en puntos situados en una cuadrícula de zonas en el fondo del mar; en ciertos casos de ejemplo, esta localización puede realizarse visualmente por la observación del buzo, ya que, al nivel del orificio de la emergencia y del flujo ascendente, el agua se enturbia al nivel de la interfaz entre el agua dulce y el agua de mar. De todas formas, por lo menos se efectúa una toma al nivel de tal resurgencia a fin de conocer sus características fisicoquímicas, tales como su mineralización, para definir si ésta es potable.
Preferentemente, se visualiza la presencia de
agua dulce detectando la diferencia de densidad entre el agua dulce
y el agua de mar con ayuda de un sónar de barrido lateral remolcado
en inmersión constante detrás de un barco.
Para las mediciones de salinidad, se remolca
horizontalmente una sonda con ayuda de un barco a una profundidad
de inmersión sensiblemente constante, preferentemente próxima a la
superficie. Las mediciones son acopladas a la posición del barco
durante dicha medición gracias a un posicionamiento satelitario GPS.
El interés de una medición en superficie está en que la superficie
de la zona que comprende agua dulce es más importante a medida que
se aproxima uno a la superficie, siendo esto debido a la difusión
del agua dulce a medida que ésta se aproxima a la superficie.
2.1.- Una instalación de captación de una
resurgencia de agua dulce en el mar, tal como se representa en la
figura 1, comprende un depósito sumergido 10 en forma de campana, de
concavidad vuelta y abierta hacia abajo y que atrapa así el agua
dulce 2 en su parte superior. El nivel de interfaz entre el agua
dulce y el agua de mar desciende a medida que se realiza el
llenado. El agua dulce, al llenar dicho depósito, expulsa de éste
el agua de mar 2_{2}, que se evacúa por la parte inferior 10_{2}
del depósito. Un sistema de bombeo extrae dicha agua dulce 2
gracias a una bomba 11 instalada sobre un zócalo 14 situado en el
fondo 4 del mar, en el interior de dicho depósito 10, e impulsa el
agua dulce 2 a través de un conducto 12 de evacuación.
Dicho depósito sumergido 10 comprende en su
parte superior 10_{3} una válvula 7 de escape que está unida
preferentemente a un flotador 7_{1}, tal como se representa en la
figura 8, que se apoya sobre la interfaz 9 entre cualquier gas 8
acumulado en la parte superior del depósito 10 y dicha agua dulce 2,
y que abre la válvula 7 cuando dicha interfaz 9 está por debajo de
un nivel dado.
El depósito 10 denominado "campana" está
constituido preferentemente por polietileno translúcido, denominado
policristal, y sus dimensiones están relacionadas con las
dimensiones y con el caudal de la zona de resurgencia 2_{1}; en
efecto, se prefiere que dicha campana cubra el conjunto del orificio
de resurgencia y que la bomba 11 esté subordinada al caudal de la
fuente.
El tamaño del depósito no está de hecho limitado
y es función de las características hidrológicas de la zona 2_{1}
de resurgencia que deben captar; a título de ejemplo, para una
captación que tenga un caudal de agua dulce de aproximadamente 50 a
500 litros por segundo, la campana 10 puede tener un diámetro D en
su parte inferior de siete metros y una altura h de tres
metros.
A título de ejemplo, la fuente de resurgencia de
Port Miou situada cerca de Cassis en la costa mediterránea francesa
puede suministrar de 3 a 100 m^{3}/segundo según sus condiciones
hidrológicas y representa un diámetro de emergencia de una decena
de metros.
Dicha campana 10 de material flexible se
mantiene en el fondo del mar 4 gracias a unos lastres 16 cuyo peso
compensa la fuerza del empuje de Arquímedes que se ejerce sobre
dicho depósito 10 debido a la diferencia de densidad entre el agua
dulce y el agua del mar; para el ejemplo de la campana de 7 metros
de diámetro y de 3 metros de altura indicado anteriormente, se
pueden disponer 24 lastres 16 que pesen aproximadamente 170 kg cada
uno fuera del agua.
Para captar bien dicha fuente 2 y evitar que el
agua dulce se mezcle con el agua de mar 1, la instalación según la
invención representada en la figura 1 comprende una chimenea 6
interior a dicho deposito 10 abierta en su parte superior 6_{2},
que rodea por lo menos una parte, preferentemente la totalidad, de
la zona de resurgencia 2_{1} de agua dulce y que encierra el
zócalo 14 que soporta la bomba 11. La parte superior 6_{2} de la
chimenea 6 llega a un nivel tal que éste se sitúa en el interior del
depósito 10, es decir, por encima del extremo inferior 10_{2} del
depósito, el cual no es estanco contrariamente a la presente
invención descrita en el párrafo 2.2. posterior.
La parte superior 6_{2} de la citada chimenea
6 puede estar compuesta por un cilindro dispuesto en corona y que
juega el papel de flotador para mantener dicha chimenea bien
vertical, sobre todo cuando ésta es de un material flexible,
mientras que su parte inferior 6_{1} es preferentemente
cuasiestanca al nivel del fondo 4 del mar. Para ello, esta parte
inferior puede estar compuesta por un cilindro flexible igualmente
dispuesto en corona y lleno de pequeñas bolas de acero inoxidable a
fin de casar con la superficie del fondo 4 y, por tanto, asegurar
esta estanqueidad. Puede utilizarse cualquier otro medio de
estanqueidad que permita que la circunferencia del extremo inferior
6_{1} de la chimenea 6 siga el contorno del relieve del fondo 4
del mar en el que ésta está situada. En particular, se realizan una
serie de puntos de anclaje al fondo del mar en los que se disponen
unos pesos, tales como unos sacos de arena repartidos a lo largo de
dicha circunferencia del extremo inferior 6_{1}, o incluso dicho
peso, tal como un burlete de arena en corona, está dispuesto
continuamente a lo largo de dicha circunferencia, quedando ésta
acuñada entre dicho peso y dicho fondo del mar.
Además, para poder controlar la bomba 11 en el
momento oportuno, es decir, cuando es seguro que dicha bomba aspira
agua dulce 2, la instalación según la invención comprende una escala
de salinidad 13 dispuesta verticalmente en el interior del depósito
10 y que permite asegurar que la bomba 11 extraiga bien el agua
dulce 2.
Para efectuar la instalación de dicho depósito
flexible 10, se dispone lo más cerca posible del punto de
resurgencia de agua dulce 2_{1} localizado en el fondo 4 del mar
1 y tal como se representa en la figura 2, un primer lastre
14_{1} a partir del cual se posicionan según la representación de
la figura 3, y a distancias dadas, tal como según un círculo,
utilizando unos calabrotes 18_{1}, 18_{2} de longitud dada,
otros lastres secundarios 16 que forman una línea cerrada alrededor
del primer lastre 14_{1} y de la zona o punto de resurgencia de
agua dulce 2_{1}.
Tal colocación puede asegurarse desde un buque o
soporte de asistencia 17 situado en la superficie 3 del mar por
encima de dicho punto de resurgencia y con ayuda de por lo menos un
cable 17_{1} de lanzamiento al agua desde un cabrestante
embarcado.
A continuación, se instala sobre este primer
lastre 14_{1} una bomba 11, ya sea directamente, ya sea sobre una
estructura intermedia depositada sobre dicho lastre, y se hace
descender en su vertical, como se representa en la figura 4, el
depósito flexible 10 en forma de campana cerrado por medio de
ataduras 10_{1}, lastrado en su parte inferior 10_{2} y
coronado en su parte superior 10_{3}, que permanece abierta, por
un flotador 17_{2}, que está unido a dicho cable de maniobra
17_{1}.
Unos buzos pueden fijar entonces unas eslingas
18_{3} entre cada lastre secundario 16 y la circunferencia de la
parte inferior 10_{2} de la campana 10 y desaferrarla tirando de
las eslingas 18_{3}. Los buzos pueden ayudarse con unos
flotadores 17_{2} fijados en la punta de eslingas 18_{3} que son
hechas pasar a través de unos anillos 19, que permiten, por una
parte, el enganche y la colocación de los lastres 16 y, por otra
parte, dicha devolución. Se tira así de dichas eslingas 18_{3}
hasta que la circunferencia del extremo inferior 10_{2} de la
campana 10 se posicione a una distancia dada de dichos lastres
secundarios 16, y se sueltan al mismo tiempo las ataduras 10_{1},
tal como se representa en la figura 5.
Se cierra entonces la parte superior 10_{3} de
la campana 10 por la válvula 7 de escape y se recoge el agua dulce
2 debajo del depósito flexible 10 así instalado y dentro de
éste.
Los buzos pueden conectar entonces la bomba 11,
por una parte, al conducto preferentemente flexible 12 de
evacuación del agua dulce y, por otra parte, a una alimentación
eléctrica 15 a través de un contenedor de potencia y de control 20
de dicha bomba 11 y que puede estar instalado sobre el zócalo 14 de
ésta, tal como se representa en la figura 7.
A continuación, es posible colocar la chimenea 6
lastrada en la parte inferior y provista de flotadores en la parte
superior; puede tratarse igualmente de una chimenea rígida que se
coloca entonces antes del posicionamiento del depósito 10.
2.2.- En otra forma de realización representada
esquemáticamente en las figuras 10 y 11, no es posible utilizar una
chimenea 6. Según la invención, se realiza una estanqueidad en la
base 10_{2} del depósito 10. La estanqueidad de la base 10_{2}
del depósito 10 se realiza haciendo que la circunferencia del
extremo inferior 10_{2} del depósito siga el contorno del relieve
del fondo 4 del mar en el que éste está implantado. Se puede
recurrir para ello a los mismos medios de estanqueidad que los
descritos anteriormente para la chimenea 6, a saber, en particular,
la disposición de anclaje y/o de peso, en particular en forma de
morcilla 23 a lo largo de la circunferencia del extremo inferior
10_{2} del depósito 10. Al inicio de la evacuación del agua dulce
debajo del depósito, ésta está mezclada con el agua del mar y
después, posteriormente, cuando toda el agua de mar inicialmente
debajo del depósito ha sido evacuada, se recoge agua dulce pura,
puesto que ésta no está ya en contacto con el agua de mar gracias a
la estanqueidad realizada.
En esta forma de realización con estanqueidad en
la base del depósito 10, es necesario prever preferentemente unas
válvulas 7_{1} con chapeleta antirretorno que permitan la
evacuación 24, en un primer momento, del agua de mar 1 y después
una descarga de agua dulce 2 por la parte inferior del depósito en
caso de una sobrepresión que pudiera constreñir la fuente de agua
dulce, en particular cuando el caudal de llenado de agua dulce sea
demasiado importante con respecto a su caudal de evacuación.
En esta forma de realización, para conferir a la
instalación una mejor resistencia mecánica en el tiempo, es
ventajoso utilizar como depósito una envolvente de doble pared
10_{5}, es decir, en forma de campana, en la cual se inyecte una
lechada de hormigón 10_{4} de densidad próxima a 1 cuando el
depósito ha adoptado su forma de campana, en particular de casquete
esférico, preferentemente semiesférico, bajo la presión del agua
dulce que lo llena. La densidad próxima a 1 del hormigón 10_{4}
permite que el depósito conserve la forma geométrica de campana
después del rellenado de la doble envolvente 10_{5}.
Preferentemente, la envolvente de doble pared o bolsa 10_{5} está
compartimentada de modo que permita una buena distribución del
hormigón 10_{4} en el interior de dicha bolsa. En un
compartimiento inferior que tiene la forma de una morcilla 23 o en
una morcilla 23 independiente adosada al extremo inferior 10_{2}
del depósito 10, se inyecta una lechada de hormigón 10_{5} de
densidad superior a 1, en general aproximadamente 2,5. Este hormigón
10_{5} de densidad 2,5, al fluir hacia el interior de la morcilla
23 en el extremo inferior 10_{2} de la envolvente de doble pared
10_{5}, hará que el contorno del relieve del fondo del mar 4 se
adose y se adapte a dicho extremo inferior 10_{2} de dicho
depósito, lo que constituye una estanqueidad o un suplemento de
estanqueidad entre dicho depósito y el fondo del mar. El
endurecimiento del hormigón confiere al depósito una resistencia
mecánica en caso de ambiente submarino agitado.
El sistema de recogida del agua dulce puede
funcionar como se menciona anteriormente con o sin bomba, y esto en
los diferentes formas de realización de la instalación descritas
anteriormente. Para funcionar sin bomba, el conducto de evacuación
12 del agua dulce está conectado al depósito 10 de manera que el
extremo 12a del conducto que desemboca en el depósito está en
contacto con el agua dulce en el depósito. Preferentemente, este
extremo 12a del conducto 12 debe estar en contacto con el agua más
dulce que se encuentra en la parte superior del depósito. Para
hacerlo, el conducto 12 puede conectarse por un extremo 12a
directamente a una abertura 10_{3} en el vértice del depósito
10, o el conducto 12 puede pasar por debajo del extremo inferior
10_{2} del depósito entre dicho extremo y el fondo del mar y subir
en el interior del depósito hasta el vértice.
El otro extremo 12b del conducto 12 debe
desembocar en un segundo depósito o contenedor 22 en tierra 21 a un
nivel de altitud inferior al del nivel del mar. Así, el agua dulce
será transferida hacia el contenedor 22 en virtud de las leyes
hidráulicas, en particular del principio denominado de vasos
comunicantes. Necesariamente, el nivel de altitud al que desemboca
dicho otro extremo del conducto 12 debe estar suficientemente por
debajo del nivel del mar para por lo menos compensar las pérdidas
de carga en el conducto. Así, para un conducto de 1 km, un caudal
de 1 m/segundo y un diámetro de conducto de 1 m, las pérdidas de
carga son del orden de 1 m. En este caso, el extremo del conducto
12 que desemboca en el contenedor 22 debe estar a más de 1 m bajo
el nivel del mar.
En el caso de varias fuentes de resurgencia
situadas en una misma zona a lo ancho de la tierra firme 21, se
puede unir el conjunto de las evacuaciones 12_{1} de agua dulce a
una tubería colectora 12_{2} que permita el llenado de un
depósito regulador 22 situado sobre dicha tierra firme 21 y
representado en la figura 9.
Claims (14)
1. Procedimiento de captación de una resurgencia
de agua dulce en el mar, caracterizado porque:
- -
- se utiliza una instalación que comprende un depósito sumergido (10) de concavidad girada y abierta hacia abajo, y apto para atrapar el agua dulce (2), rodeando la circunferencia del extremo inferior (10_{2}) de dicho depósito dicha resurgencia de agua dulce y ajustándose con el contorno del relieve del fondo (4) del mar de manera que asegure la estanqueidad entre dicha circunferencia y el fondo del mar, estando constituido dicho depósito (10) por una envolvente de doble pared (10_{5}) en la que se ha inyectado una lechada de hormigón (10_{4}) que presenta una densidad próxima a 1, de manera que la envolvente de doble pared conserve una forma de casquete esférico después del llenado con hormigón, y
- -
- se extrae el agua dulce con ayuda de un conducto (12) que desemboca por su primer extremo (12a) en el interior del depósito (10), preferentemente en la parte superior de dicho depósito, y por su segundo extremo (12b) en una zona en tierra situada bajo el nivel del mar.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha envolvente de doble pared
compartimentada (10_{5}) comprende un compartimiento inferior en
forma de morcilla en el extremo inferior (10_{2}) de la
envolvente, en el que se ha inyectado una lechada de hormigón
(10_{4}) de densidad superior a 1, preferentemente una densidad
de 2,5, de manera que dicha morcilla se ajuste con el contorno del
relieve en fondo del mar y realice dicha estanqueidad.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicho depósito comprende en su parte
inferior unas válvulas (7_{1}) de evacuación con chapaleta
antirretorno, y con ayuda de dichas válvulas (7_{1}) se evacúa el
agua de mar o el excedente de agua dulce cuando el caudal de llenado
del depósito de agua dulce es muy importante con respecto al caudal
de evacuación.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho depósito
sumergido (10) comprende en su parte superior (10_{3}) una
válvula (7) de escape y se evacúa todo el gas (8) acumulado en
dicha parte superior del depósito con ayuda de dicha válvula de
escape (7).
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque dicha válvula de escape (7) está unida a
un flotador que se apoya sobre la interfaz (9) entre todos los
gases (8) acumulados en la parte superior del depósito (10) y dicha
agua dulce (2) y que abre la válvula de escape (7) cuando dicha
interfaz (9) está por debajo de un nivel dado.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se recoge el
agua dulce con ayuda de dicho conducto de evacuación y sin
bomba.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque dicho extremo (12b) del conducto de
evacuación de agua dulce (12) desemboca en un contenedor (22) en
tierra (21) a un nivel de altitud suficientemente inferior al del
nivel del mar para compensar por lo menos las pérdidas de carga en
dicho conducto de evacuación (12).
8. Procedimiento de captación de una fuente de
agua dulce en el mar según una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque se realizan las etapas en las que:
- 1/
- se hace descender dicho depósito en forma plegada, estando constituido dicho depósito por una envolvente flexible de doble pared compartimentada (10_{5}),
- 2/
- se despliega dicho depósito que adopta una forma de casquete esférico bajo la presión del agua dulce que lo llena, y
- 3/
- se realiza la estanqueidad del extremo inferior (10_{2}) de dicho depósito en el fondo del mar, haciendo que la circunferencia de dicho extremo inferior siga el relieve del fondo del mar, y
- 4/
- se inyecta una lechada de hormigón (10_{4}) en los compartimientos de dicha envolvente de doble pared, presentando dicha lechada de hormigón (10_{4}) una densidad próxima a 1, de manera que la envolvente de doble pared conserve la forma de casquete esférico después del llenado con hormigón, y
- 5/
- se recoge el agua dulce con ayuda de un conducto (12) que desemboca por su primer extremo (12a) en el interior de dicho depósito y por su segundo extremo (12b) en una zona de tierra situada bajo el nivel del mar.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque:
- -
- se dispone en la proximidad de un punto de resurgencia de agua dulce (2_{1}) localizado en el fondo (4) del mar (1) un primer lastre (14_{1}) a partir del cual se posicionan a unas distancias dadas otros lastres secundarios (16) que forman una línea cerrada alrededor del primer lastre (14_{1}) y de dicho punto de resurgencia de agua dulce (2_{1});
- -
- se hace descender en la vertical del primer lastre (14_{1}) un depósito flexible (10) constituido por una envolvente apta para adoptar una forma de casquete esférico, preferentemente aferrada por medio de ligaduras (10_{1}), y lastrado en su parte inferior (10_{2});
- -
- se extiende dicha envolvente desplegándola, preferentemente desaferrándola, hasta que la circunferencia de su extremo inferior (10_{2}) se posicione a una distancia dada de dichos lastres secundarios (16) para que dicha envolvente adopte dicha forma de casquete esférico; y
- -
- se realiza dicha estanqueidad del extremo inferior (10_{2}) del depósito (10) al nivel del fondo del mar.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque cuando se hace descender el depósito
(10) constituido por una envolvente apta para adoptar una forma de
casquete esférico, dicha envolvente está coronada en su parte
superior (10_{3}), que permanece abierta, por un flotador
(17_{2}), y cuando dicha envolvente es desplegada para que la
envolvente adopte dicha forma de campana, se cierra la parte
superior (10_{3}) de la campana (10) por una válvula (7) de
escape y se recoge el agua dulce (2) debajo del depósito flexible
(10) así instalado.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque cuando dicho depósito flexible
constituido por una envolvente es hecho descender en la vertical
del primer lastre (14_{1}) en forma aferrada, se fijan unas
eslingas (18_{3}) entre cada lastre secundario (16) y la
circunferencia del extremo inferior (10_{2}) de la campana (10) y
se desaferra ésta tirando sobre las eslingas (18_{3}) hasta que
dicha circunferencia del extremo inferior (10_{2}) se posicione a
una distancia dada tal de dichos lastres secundarios (16) que la
envolvente adopte dicha forma de casquete esférico.
12. Procedimiento de captación de una fuente de
agua dulce en el mar según una de las reivindicaciones 1 a 11, en
el que se efectúa la detección y la localización del punto de
resurgencia de agua dulce (2_{1}) efectuando las etapas
siguientes:
- -
- se mide por lo menos la salinidad del agua en diferentes puntos de una zona en la que se estime que existe un potencial razonable de encontrar un punto de resurgencia submarina de agua dulce, y
- -
- si se obtiene una diferencia entre por lo menos uno de estos valores de salinidad y el del agua de mar situada fuera de dicha zona, superior a un umbral dado, se deduce de ello que el fondo (4) del mar, correspondiente a dicha zona y próximo al punto de la medición de salinidad diferente tomada, comprende por lo menos un punto de resurgencia (2_{1}) de agua dulce, procedimiento caracterizado porque se establece una cartografía de la salinidad del conjunto de dicha zona con un número suficiente de puntos de medición aptos para permitir el trazado de curvas de isosalinidad y se determinan los puntos de resurgencia potencial de agua dulce (2_{1}) en el centro de la curva correspondiente a la anomalía más fuerte la salinidad, efectuándose preferentemente dichos puntos de medición en superficie, todavía preferentemente a una profundidad de inmersión sensiblemente constante, preferentemente remolcando una sonda de salinidad detrás de un barco.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque se visualiza la presencia de agua dulce
detectando la diferencia de densidad entre el agua dulce y el agua
de mar con ayuda de un sónar de barrido lateral remolcado en
inmersión constante detrás de un barco.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque
previamente:
- -
- se efectúa un barrido sistemático por vía aérea de una vasta extensión de mar, en el curso del cual se registran las radiaciones emitidas por la superficie del mar en el dominio de infrarrojos;
- -
- se establece una cartografía térmica de la superficie de esta extensión de mar y se determinan las zonas en las que se estima que existe un potencial razonable de encontrar un punto de resurgencia de agua dulce (2_{1}).
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