WO2023241982A1 - Systeme et procede de captage d'eau de sources sous-marines et ou cotieres avec bassin de debordement - Google Patents

Systeme et procede de captage d'eau de sources sous-marines et ou cotieres avec bassin de debordement Download PDF

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WO2023241982A1
WO2023241982A1 PCT/EP2023/065009 EP2023065009W WO2023241982A1 WO 2023241982 A1 WO2023241982 A1 WO 2023241982A1 EP 2023065009 W EP2023065009 W EP 2023065009W WO 2023241982 A1 WO2023241982 A1 WO 2023241982A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
overflow
source
basin
underwater
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/065009
Other languages
English (en)
Inventor
Andre Fourno
Michel Castagne
Victor DUPIN
Guillaume Batot
Myriam Darbouret
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles filed Critical IFP Energies Nouvelles
Publication of WO2023241982A1 publication Critical patent/WO2023241982A1/fr

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/06—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from underground

Definitions

  • the invention relates to the field of collecting water opening into the sea (underwater, coastal sources) whose salinity is lower than that of sea water, in particular fresh water or drinking water in order to 'use for populations and/or crops and/or livestock.
  • this system can generate pressure variations at the outlet of the source into the sea and therefore induce a reduction in the flow rate of the source and cause the source to exit via another route.
  • Another technique consists of introducing a pipe directly at the outlet of the source and making a watertight connection between the pipe and the outlet, so as to force the passage of the source water into the collection system.
  • This technique is described in particular in patent application FR 2,792,664.
  • This technique modifies the pressure balances and can therefore modify the flow rate of the source by generating another preferred passage for the water via another outlet than the one where the collection system was implemented.
  • this blockage of spring water can disrupt the local marine balance since the fauna and flora at the outlet of the source were accustomed to a salinity lower than that of sea water.
  • the invention seeks to capture water from the underwater source without modifying the balance of pressures (or by a slight overpressure) at the outlet of the underwater source. , preventing the source from finding another outlet and preventing the capture of salty seawater.
  • slightly modifying the balance of pressures we mean that the pressure at the outlet of the source is unchanged or slightly overpressured, the overpressure value of which depends on the conditions of the source (presence or not of other outlets of the source nearby, pressures, temperature, salinity etc.) and that the flow rate of the source will be little affected by the possible slight overpressure, for example, the flow rate of the source with or without the collection system of the invention varies by less than 5 %.
  • the invention does not generate depression at the outlet of the source unlike the systems of the prior art which use a pump to recover fresh water leaving the source.
  • the invention relates to a water collection system from at least one water source opening through an underwater outlet comprising at least one separation means for separating the water from the water source.
  • sea a separation means for each water source
  • each separation means being connected to an overflow basin comprising an opening for the entry of water from the source, and a (at least one) device for water recovery (a single water recovery device or several, for example a separate water recovery device linked to each source), each overflow basin comprising an overflow wall configured so that water from the source passes over said overflow wall to enter the water recovery device in a gravity manner.
  • the overflow section at the outlet of each overflow basin is strictly greater than the passage section of the opening of the overflow basin considered and the (horizontal) overflow section of the overflow basin is located above the level of the sea.
  • the invention relates to a water collection system from at least one underwater water source comprising at least one separation means for separating the water from the at least one source of sea water, each separation means being connected to a separate overflow basin, each overflow basin comprising an opening for the entry of water from the at least one source, the collection system comprising at least one water recovery device, each overflow basin comprising an overflow wall configured so that the water from the at least one source passes over said overflow wall to enter, by gravity, into the at least one recovery device. Furthermore, within each overflow basin, the overflow section of said overflow basin is strictly greater than the section of said opening of said overflow basin, and in that the overflow section of the overflow basin is located strictly above. above sea level.
  • each separation means is connected to the opening of the overflow basin by a pipe, the water passage section in each pipe being strictly less than the maximum water passage section in the separation means to which the pipe is connected and in the maximum passage section of the water in the overflow basin to which the pipe is connected.
  • the at least one separation means comprises an envelope, preferably a flexible envelope.
  • the at least one separation means comprises at least one non-return valve capable of allowing the water from said source to pass outside the separation means and of preventing the passage of sea water towards the interior of the separation means.
  • said overflow wall of at least one overflow basin has the shape of a concave bowl, the opening of this at least one overflow basin being positioned at the level of the bottom of the concave bowl, and preferably, the device recovery surrounding the concave bowl.
  • At least one overflow basin is formed by a box comprising the overflow wall, the overflow wall separating the overflow basin from one side of the overflow wall of the water recovery device. other side of the overflow wall.
  • the system comprises an adjustment means for adjusting the altitude of the overflow section of at least one overflow basin at least at the time of installation of the collection system, preferably, the system comprises adjustment means for adjusting the altitude of the overflow section of at least one overflow basin as a function of variations in flow rates and/or pressure and/or variation in density of sea water or water from at least one source.
  • the vertical distance zc between the outlet of each underwater source and the level of the overflow section of each overflow basin to which said outlet is connected is determined by the following formula:
  • the at least one recovery device comprises a pump configured to be started when the water level in the recovery device exceeds a first predetermined threshold and configured to be stopped when the water level is below a second predetermined threshold, the second predetermined threshold being less than or equal to the first predetermined threshold.
  • the collection system comprises a water storage means and a supply conduit connecting the at least one water recovery device to the storage means, the storage means being floating, and preferably capable of being disconnected of the supply conduit, or placed on the ground.
  • the at least one water recovery device is floating and anchored to the ground by cables, preferably by tensioned cables, or placed on the ground onshore or offshore.
  • the at least one water recovery device comprises an orifice to allow the introduction of water from an outlet of an additional water source, the orifice allowing water from said source additional water from entering the at least one water recovery device directly or indirectly, the at least one recovery device preferably comprising control means for controlling the water level in the at least one water recovery device when the orifice is below the water level.
  • the collection system is configured to collect water from several underwater sources, said collection system comprising as many separation means and overflow basins as sources, each separation means being connected a separate overflow basin, preferably the catchment system comprising a single water recovery device for recovering water from all the overflow basins.
  • the invention also relates to a method for collecting water from at least one underwater water source in which at least the following steps are carried out using the collection system as described above:
  • the water from the at least one source is separated from the seawater at the level of an underwater outlet, by the at least one separation means;
  • the water is overflowed from the overflow basin and the water is recovered, by gravity, in the recovery device, the recovery device being floating or placed on the ground, onshore or offshore, and preferably, the water is transferred water from the water recovery device to a floating storage means and the floating water storage means is towed by a boat to land.
  • Figure 1 represents a first embodiment of a water collection system according to the invention.
  • Figure 2 represents different operating modes a), b), c) and d) of a water collection system according to the invention.
  • Figure 3 represents a second embodiment of a water collection system according to the invention.
  • Figure 4 represents a third embodiment of a water collection system according to the invention.
  • Figure 5 represents a fourth embodiment of a water collection system according to the invention.
  • Figure 6 represents a fifth embodiment of a water collection system according to the invention.
  • Figure 7 represents the principle of a lifting pump within the water recovery device of a collection system according to the invention.
  • Figure 8 represents a guiding means at the outlet of the overflow basin of a collection system according to the invention.
  • Figure 9 represents a sixth embodiment of a water collection system according to the invention.
  • Figure 10 represents a seventh embodiment of a water collection system according to the invention.
  • Figure 11 represents a top view of the water collection system of Figure 1 according to the invention.
  • Figure 12 represents a top view of a water collection system where the overflow basin is formed by a box with an overflow wall separating the overflow basin from the recovery device located on the other side of the wall overflow.
  • inlet and outlet are understood in the direction of the flow of the fluid (water) in the system or part of the system considered.
  • overflow level we mean the level at which a water/air interface occurs.
  • overflowing we mean that the water passes over a wall to fall into another container. The action of overflowing is done at the overflow level.
  • overflow section we mean the section of water passing through the overflow level, this section being in the horizontal plane of the overflow level.
  • the invention relates to a water collection system from at least one water source opening through an underwater outlet.
  • the spring is a source of fresh or slightly salty water.
  • low salinity we mean that the salinity of the water from the source is lower than that of sea water, and more particularly of the sea water located at the outlet of the source. Capturing this fresh or slightly salty water is particularly interesting in order to be able to use it to provide fresh water (or drinking water) to populations and/or livestock and/or to use it for crops.
  • the collection system comprises at least one separation means, at least one overflow basin (also called overflow means) and at least one water recovery device (also called recovery means).
  • Each separation means makes it possible to separate the water leaving an underwater source from the surrounding sea water. This makes it possible to avoid or at least limit as much as possible the mixing between sea water and spring water and thus to prevent the salinity of the captured (or produced) spring water from increasing compared to that water leaving the source.
  • Each separation means is connected (directly or indirectly by a pipe) to a separate overflow basin.
  • each overflow basin includes an opening for the entry of water from the separation means directly or indirectly through a pipe.
  • the recovery device can receive water from all sources: in this case, the collection system includes a single water recovery device, which simplifies the system.
  • each overflow basin can be associated with a separate recovery device which can receive water from a single source: in this case, the collection system includes as many recovery devices as sources and therefore as many collection devices. recovery as well as means of separation (and overflow basins). In this case, for each source, the system will have a separate means of separation, a separate overflow basin and a separate recovery device. This makes it possible, for example, to manage different outlet water salinities or different water compositions.
  • the collection system could include several water recovery devices, the number of which would be less than the sources (and therefore the number of separation means).
  • at least one water recovery device would be common to several overflow basins. This may be advantageous for waters that have similar chemical compositions or salinities for similar future treatment.
  • each overflow basin comprises an overflow wall configured so that the water from the source (from at least one of the sources) associated with the overflow basin considered passes over the overflow wall to be routed (to enter directly) into the (or one of the) water recovery devices, by gravity: in other words, the water overflows above the overflow wall then falls by gravity into the (or one of the) water recovery devices.
  • the recovery device can for example surround the overflow basin so that the water leaving the overflow basin falls directly by gravity into the recovery device.
  • the overflow wall can separate the overflow basin from the recovery device.
  • the system can be designed such that the pressure of the water column leaving the underwater source is in hydrostatic equilibrium with the pressure of the sea water column located above the outlet from the underwater source so as not to disturb the pressure balance.
  • the pressure of the water column leaving the source located above the outlet of the underwater source is preferably equal (or very slightly higher, for example between a few millibars and 100 mbar (0.01 MPa) for example) than the pressure exerted by sea water. This can be adjusted by the height of the water column of the underwater source.
  • Ps is the hydrostatic pressure at the outlet of the underwater source considered Pa the atmospheric pressure p m the density of sea water z s the depth of the underwater outlet considered relative to sea level (which therefore corresponds to the height of the column of sea water above the outlet of the underwater source considered) p s the density of the water of the underwater source considered corresponding to the density of the produced water (i.e. water captured by the collection system) z c the height of the water column of the underwater source necessary so that the hydrostatic pressure at the outlet of the source considered unchanged.
  • the system can be designed so that the pressure of the water column leaving the underwater source is at very slight overpressure, of a predetermined value, compared to the pressure of the sea water column.
  • the predetermined value of the excess pressure depends on the source and its conditions. This predetermined value can for example be a few millibars, for example less than 100 mbar (0.01 MPa) so as not to disturb the flow of the source too much.
  • Ps is the “normal” hydrostatic pressure at the outlet of the underwater source considered.
  • normal we mean natural, that is to say the pressure without the capture system.
  • the height of the water column of the source in the collection system is then greater than the height of the water column of the source in the collection system where we strictly respect the balance of pressures.
  • the column d fresh water is higher than the sea water column.
  • the outlet of the fresh water column is above the sea water surface. Therefore, the altitude of the overflow section (which is the highest point in the water column leaving the source) is above sea level.
  • the system operates without human intervention, autonomously. It is therefore easy to use and does not require real-time monitoring unlike collection systems which use a pump to transport the water leaving the source to a storage basin.
  • the overflow section (corresponding to the outlet section) of the overflow basin is defined by the outlet of the overflow basin. It therefore corresponds to the horizontal section of the overflow basin at the upper level of the overflow wall.
  • the overflow section (outlet) of each overflow basin is strictly greater than the section of the opening (corresponding to the entry of water into the overflow basin) of the overflow basin considered to lead to a widening of the section and therefore a slowing of the flow, and consequently a reduction in the height of the jet.
  • the collection system can comprise at least one pipe to connect a separation means to a separate overflow basin and thus convey the water from the source to this overflow basin.
  • the passage section of the water in the pipe is less (preferably strictly less) than the maximum passage section of the water in the separation means to which the pipe considered is connected and to the maximum passage section of the water in the overflow basin to which the pipe in question is connected.
  • the pipe can be smaller in size than the medium separation and the overflow basin, which limits the environmental impact (in particular of the fauna and flora) of the catchment system.
  • each separation means can be connected to the opening of a separate overflow basin by a pipe.
  • water can be collected from several sources and transported to the same location for overflow and water recovery, which further limits the environmental impact, and provides more design and manufacturing flexibility. to the system.
  • maximum section we mean the largest passage section, in the direction of water flow.
  • At least one of the separation means may comprise an envelope to establish a physical separation between the sea water located on one side of the envelope (for example outside the 'envelope) and the spring water located on the other side of the envelope (for example inside the envelope).
  • This physical separation makes it possible to avoid mixing between these two waters which are miscible with each other.
  • the envelope can be flexible, such as plastic canvas.
  • flexible we mean that it can be deformed to be easily placed on site at the time of installation, unlike a rigid envelope which cannot be deformed without special tools at the time of installation.
  • the envelope flexible or rigid
  • the envelope can be fluid-tight (sea water and fresh water) to avoid any possible mixing between these fluids.
  • At least one of the separation means may comprise a ballast means placed on the ground.
  • This ballast means can consist of a weight placed on the ground.
  • This ballast means makes it possible to maintain the separation means of the collection system in the intended position, surrounding the outlet of the source of underwater water in question and preferably to ensure sealing between the separation system and the ground. .
  • the ballast means must be deformable to follow ground defects.
  • the ballast means can comprise a torus made of a flexible canvas (deformable without using special tools) and filled with solid particle materials (concrete balls, sand for example).
  • the solid particles give a weight allowing the system to function as ballast placed on the ground and the combination of the flexible canvas and solid particles allow deformation of the ballast means to adapt to variations in the ground.
  • the ballast means can be fixed to the envelope (flexible or rigid), preferably waterproof, to ensure separation with as little mixing as possible between the sea water and the water from the underwater source. considered.
  • At least one of the separation means can comprise at least one non-return valve capable of allowing water of the source to pass through the non-return valve of the separation means considered to reach the sea water and to prevent the passage of sea water through this non-return valve to reach the water of the source produced .
  • the non-return valve capable of allowing water of the source to pass through the non-return valve of the separation means considered to reach the sea water and to prevent the passage of sea water through this non-return valve to reach the water of the source produced .
  • the non-return valve can be configured to open from a predetermined criterion, this predetermined criterion can preferably correspond to the predetermined overpressure value of the water column of the source, the predetermined overpressure value depending on the source conditions. As a result, a slight overpressure in the water column can be allowed to prevent the introduction of seawater into the collection system. Limiting the flow rate by using the non-return valve can also prove interesting in the event of limitation of the volume of the recovery means (volume of the tank for example), for example to prevent the water level in the means recovery exceeds the overflow section.
  • the at least one non-return valve (preferably of each separation means) can be configured so that their opening is pressure calibrated at a pressure greater than the pressure of the sea water at the level of the check valve, to avoid leaks.
  • This configuration allows automatic opening of the check valve depending on the pressure, without human intervention, and without electrical or hydraulic control, which simplifies the system.
  • the at least one separation means (or each separation means) may comprise several non-return valves regularly distributed on the separation means considered (in particular on the envelope) around the outlet of the source underwater considered, so as to reduce the overpressure on the separation means or to eliminate it.
  • the non-return valve(s) can be positioned on the rigid or flexible envelope of at least one separation means (preferably of each separation means).
  • each overflow basin Sb can be determined by the following Bernoulli formula as a function of the height of the jet envisaged:
  • each overflow basin Sb can be at least 1.5 times, preferably at least 2 times, the passage section of the pipe or of the opening of the overflow basin considered .
  • the speed is slowed down.
  • the diameter of the pipe D c can be determined so that the pressure losses Ah in the pipe of length L c are less than a predetermined criterion depending on the project in which it is desired to install a collection system (in particular depending on the depth of the source, the pressure of the source at its outlet, its flow rate, etc.). For example, we can determine D c so that:
  • the overflow wall of at least one overflow basin can form a concave bowl, the opening of this overflow basin then being positioned at the bottom of the bowl or on one side of the bowl. a level lower than the upper section of the bowl which constitutes the overflow section.
  • this overflow basin is connected by a pipe to the separation means to which it is connected, the connection with the pipe corresponds to the position of the opening, that is to say at the level of the bottom of the concave bowl (at the most bottom of the concave bowl), or on one side of the bowl at a level lower than the upper section of the bowl.
  • the water recovery device (single for all the overflow basins of the system or that associated exclusively with the overflow basin considered) can advantageously surround the wall of the concave bowl.
  • the water which overflows all around the concave bowl can be recovered in the water recovery device while limiting the loss of water produced.
  • At least one overflow basin can be formed by a box, preferably parallelepiped, comprising the overflow wall.
  • a box preferably parallelepiped, comprising the overflow wall.
  • one of the vertical walls of the box can form the overflow wall.
  • the overflow wall has an upper level lower than the upper level of the other side walls of the box.
  • the overflow wall has a height lower than the height of the other side walls of the box.
  • the box can for example be a parallelepiped box made up of four vertical flat walls, one serving as an overflow wall.
  • the overflow wall of the box separates the overflow basin (on one side of the overflow wall) from the recovery device (on the other side of the overflow wall), which can advantageously be parallelepiped to facilitate the manufacture of the system.
  • the overflow wall ensures the seal between the overflow basin box and the water recovery device.
  • the source water can pass from the overflow basin to the water recovery device only when the water height in the overflow basin is greater than the height of the overflow wall.
  • the opening (or the pipe if a pipe is connected to the overflow basin at the level of the opening) through which the water arrives in the box can be made by a lower wall (floor) of the box or by another side wall than the overflow wall and at a level below the overflow section.
  • the system may comprise at least one adjustment means for adjusting the altitude (height) of the overflow section of at least one overflow basin (preferably, the system may comprise separate adjustment means for adjust altitude of the overflow section of each overflow basin) at least at the time of installation of the collection system.
  • the system may comprise separate adjustment means for adjust altitude of the overflow section of each overflow basin at least at the time of installation of the collection system.
  • Altitude adjustment can, for example, be achieved by adjusting the height of the pipe.
  • the system may comprise at least one adjustment means for adjusting the altitude of the overflow section of at least one overflow basin (preferably the system may comprise separate adjustment means for adjusting the altitude of the overflow section of each overflow basin) as a function of variations in flow rates and/or pressure and/or variation in density of sea water or water from said source.
  • adjustable we mean that the height can be adjusted at different times during operation of the source.
  • the pipe or the overflow basin may have an adjustable height part, for example the pipe or the overflow basin may comprise an extendable or retractable part which can be screwed or unscrewed or translated to adjust the height or may comprise an extendable or retractable part using a cylinder.
  • the extendable or retractable part can at least slide longitudinally in the pipe to increase or reduce the (vertical) height of the pipe or the overflow basin.
  • the vertical distance zc between the underwater outlet of the source considered (of each source) and the level (altitude) of the overflow section of the overflow basin associated with the source considered can be determined by the following formula:
  • zc thus corresponds to the height of the column of spring water produced by the source considered so that the hydrostatic pressure at the outlet of the source considered is equal to the hydrostatic pressure of the column of sea water at this level . So, with a such position of the outlet (overflow section) of the overflow basin associated with the source considered, the hydrostatic pressure is not or only slightly altered.
  • Adjusting the height of the overflow section of the overflow basin at the time of installation mentioned above is particularly interesting, for example if the water produced has a slightly different salinity from that of the source or if the separation means is not or not completely waterproof for example.
  • Adjusting the height of the outlet (overflow section) of the overflow basin at different times of the operation mentioned above is also particularly interesting if the salinity of the source water and/or the produced water changes in the time and/or if the sea level changes (global warming, taking into account tides for example).
  • the adjustment and/or adjustment then makes it possible to position the overflow section of the overflow basin at the altitude allowing the hydrostatic pressure to be maintained (or to slightly alter this pressure) at the outlet of the underwater source.
  • the overflow section can have a constant level (a constant altitude) all around the overflow wall so that the overflow altitude is well controlled.
  • At least one water recovery device may comprise a pump, lifting pump type, configured to be started when the water level in the recovery device considered exceeds a first predetermined threshold and configured to be stopped when the water level in the recovery device considered is below a second predetermined threshold, the second predetermined threshold being less than or equal to the first predetermined threshold.
  • This pump thus functions as a lifting pump and is intended to supply water from the recovery device to a distribution network or to a storage means (for example placed on land, onshore or offshore, or at sea, floating preferably).
  • the recovery device pump is not used to convey water from the underwater spring outlet to the overflow basin. This pump is used to evacuate water from the recovery device. Indeed, if we used such a pump, we could disrupt the hydrostatic pressure at the outlet of the source, which would be contrary to the effect sought by the invention.
  • the collection system may comprise a water storage means and a supply conduit for connecting the water recovery device to the storage means.
  • the recovery device serves to recover the water leaving the overflow basin and the water can be transported to a storage means of greater capacity, in particular in a remote manner.
  • the storage means can be placed on land, onshore or offshore, preferably placed on the coast for easy access.
  • the storage means can be floating.
  • it could be a floating balloon that can be towed with a boat.
  • It can also be a floating tank anchored to the ground by cables (synthetic or metal) or by chains, preferably by tensioned cables to limit the movements of this floating tank.
  • the storage means can be a closed or semi-closed reservoir, a pond or an artificial lake (corresponding to open reservoirs).
  • the supply conduit can advantageously include a pump to convey the water from the recovery device to the storage means.
  • the supply conduit pump is not used to convey water from the outlet of the underwater source to the overflow basin but only to convey water from the recovery device to the medium storage. Indeed, if we used such a pump, we could disrupt the hydrostatic pressure at the outlet of the source in such a way that the flow rate would be reduced by more than 5%, or even completely stopped, which would be contrary to the effect sought by the 'invention.
  • the supply conduit pump may be a lift pump of the same type as that of the recovery device.
  • the storage means when it is floating, is capable of being disconnected from the supply conduit: in other words, the storage means comprises means of connection/disconnection to the supply conduit.
  • the storage means when the storage means is full, it can be disconnected from the supply pipe and towed by a boat to shore. Another storage means can then be connected to the supply pipe to recover and store the water produced. Thus, there is little or no loss of water produced.
  • the supply conduit may be flexible to facilitate connection/disconnection operations to the floating storage means.
  • the at least one recovery device (at least one device, each of the devices or the single device) can be placed on land, onshore or offshore, preferably on the coast to facilitate access. .
  • this recovery device can include an orifice to allow the introduction of water from an outlet of an additional water source, this orifice allowing water from the supplementary water source to enter (penetrate), directly or indirectly, into the recovery device.
  • the additional water source may be underwater, i.e. the level of its outlet is below sea level, or terrestrial, i.e. the level of its outlet is above sea level.
  • the orifice in the recovery device is below the water level in that device.
  • the orifice in the recovery device may be above the water level in that device.
  • the outlet of the additional water source can be opposite the orifice, so as to further simplify the system, the water source then being preferentially on the coast, whether terrestrial or underwater.
  • the at least one recovery device may comprise a control means in order to control the water level in this water recovery device when the orifice is below the water level in this recovery device, so that the pressure generated by the height of water between the water level in this recovery device and the altitude of the outlet of the source Supplementary water is the water pressure of the supplemental water source at its outlet.
  • the additional water source is not or only slightly disturbed by pressure variations induced by the collection system.
  • the control means may comprise a lifting pump configured to be started when the water level in this recovery device exceeds a first predetermined threshold and configured to be stopped when the water level in this recovery device is in -below a second predetermined threshold, the second predetermined threshold being less than or equal to the first predetermined threshold.
  • the pump can be connected to a float capable of following the water level in this recovery device. When the float exceeds the first predetermined threshold, the pump is started, and when the float falls below the second predetermined threshold, the pump is stopped.
  • the first predetermined threshold and the second predetermined threshold can be close to each other.
  • they may be less than 10 cm apart and preferably they may be identical.
  • the recovery device can be floating.
  • it could be a floating tank surrounding the overflow basin.
  • This recovery device can be anchored to the ground by cables (synthetic or metal) or by chains, preferably by tensioned cables to limit the movements of this floating tank.
  • the recovery device can be a closed, semi-closed or open reservoir, a pond or an artificial lake (corresponding to open reservoirs).
  • the onshore recovery device By storing water in the onshore recovery device, it is easier to store water. In addition, the stored water is closer to its use and/or its prior treatment (possible desalination, fungicide, bactericide treatment, etc.).
  • a pipe connecting the separation means to the overflow basin overflow may not be straight but follow a curved (curved) line.
  • the driving can advantageously be flexible driving.
  • the collection system can be configured to capture water from several underwater sources.
  • the collection system can then include as many separation means as overflow basins as underwater sources, each separation means being connected to a separate overflow basin.
  • each separation means being connected to a separate overflow basin.
  • the catchment system can include a single water recovery device to recover water from all overflow basins simultaneously. This simplifies downstream water treatment and limits infrastructure.
  • the collection system may include several water recovery devices. Each recovery device can be common to several overflow basins to, for example, recover water which has salinities or compositions close to each other so as to optimize the treatments. Each recovery device can also be connected to a single overflow basin, so as not to mix the different waters. If the composition of water from a source diverges from its initial composition (for example, bacterial pollution, salinity level or chemical composition which varies), the use of a recovery device connected to a single overflow basin rather than several basins, allows the source causing the fault to be identified more quickly, without having to stop water production from other sources.
  • the invention also relates to a method for capturing water from at least one underwater source. In this process, at least the following steps are carried out using the capture system as described above:
  • the water from the at least one source (preferably from each source) is separated from the sea water at an underwater outlet, by the at least one separation means;
  • the water (produced and coming from the underwater source) separated from the sea water is transported to the opening in the (each) overflow basin, preferably by a pipe (the length of which is possibly adjustable and preferably adjustable) connecting the separation means to the overflow basin;
  • the water from the source contained in the overflow basin is made to overflow through the overflow wall (the outlet section of which is above sea level) and the water from the source is recovered by gravity, in the recovery device.
  • This process operates without a pump, which avoids any disturbance of the hydrostatic pressure at the pump outlet, which could disrupt the flow of the source and/or allow seawater to enter the collection system.
  • the water is conveyed from the water recovery device, via a supply conduit, to a storage means which can be floating, placed onshore or offshore, and preferably, placed on the coast for facilitate operations.
  • a storage means which can be floating, placed onshore or offshore, and preferably, placed on the coast for facilitate operations.
  • the supply conduit may include a pump to convey the water from the recovery bottom to the storage means but this pump is not used to bring the water from the source to the overflow basin.
  • the storage means When floating, the storage means can be easily towed to be brought back to the coast where fresh water is needed.
  • water from an additional water source can be recovered directly into the (one of) water recovery devices (or into a storage means) through an orifice in the recovery device (or into the means storage), the orifice being advantageously opposite the outlet of the second source.
  • We can thus improve water recovery by adding an additional water source.
  • the water level in the water recovery device (or in the storage means) can be controlled so that the pressure generated by the height of water between the water level and the orifice corresponds to the outlet pressure of the additional water source or to the sum of the outlet pressure of the additional water source and a second predetermined value of overpressure (depending on the additional water source) capable of generating a variation in flow rate from this source of less than 5%, particularly when the additional water source is underwater.
  • a lifting pump already described as well as a first and a second predetermined thresholds.
  • water can be stored in a floating water recovery device, preferably anchored to the ground by tensioned cables.
  • the water can be transferred from the floating recovery device to a mobile floating tank and the mobile floating tank can then be towed by a boat to land.
  • We can also alternatively provide several mobile floating recovery devices. In this case, it is not necessary to transfer the water from the floating recovery device to a mobile floating tank. It is then sufficient to tow the mobile floating recovery device directly to land and connect another mobile floating recovery device to the collection system to recover the water.
  • Figure 1 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a first embodiment of a collection system according to the invention.
  • the collection system is used to produce water at the S1 outlet of an underwater source.
  • the underwater source opens into sea water, at ground level 7 located below sea level 8.
  • the collection system comprises a separation means in the form of an envelope 1 weighted to be held on the ground 7 and so as to surround the outlet S1 of the underwater source.
  • the water from the underwater spring has a lower salinity than sea water and preferably, this water is fresh water (whose salinity is compatible with that of drinking water).
  • the collection system also includes a pipe 3, for example a tubular pipe, connecting the envelope 1 to the overflow basin 5.
  • the pipe 3 is connected in a sealed manner to the envelope 1 and to the overflow basin 5 to prevent any entry. of sea water on the one hand and to avoid any loss of spring water.
  • the overflow basin 5 is in the form of a concave bowl 30.
  • the inlet section in the concave bowl 30 corresponds to the passage section in the pipe.
  • the water passage section in the concave bowl 30 gradually increases up to the outlet section, corresponding to the section at the highest altitude, also called overflow section.
  • the speed of the water is gradually reduced, which makes it possible to limit the height of the water jet and avoid disturbances which could be generated by a sudden increase in the passage section for example.
  • the concave bowl 30 forms an overflow wall: the water which arrives in the overflow basin 5 is forced to pass over the concave bowl 30, forming the overflow wall, to overflow all around this concave bowl 30.
  • the recovery basin 4 surrounds the overflow basin 5 to recover the water which overflows all around the overflow basin 5.
  • the recovery basin 4 is floating and anchored by tensioned cables 2 which are ballasted by weights 6.
  • the recovery basin 4 As the recovery basin 4 is floating, it can slide vertically around the pipe 3 to essentially form a heaving movement.
  • the pipe can be a rigid pipe made of metal and more particularly steel or a flexible pipe which allows more flexibility of movement to the floating recovery basin 4.
  • a sealing means is positioned at the interface between the recovery basin 4 and the pipe 3.
  • the level of the overflow (outlet) section of the overflow basin 5 is above sea level 8, so that the pressure of the water column of the outlet S1 of the source at the outlet section 99 of the overflow basin is equal or substantially equal to the hydrostatic pressure of the sea water between the outlet S1 of the water of source at sea level 8.
  • Figure 1 1 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a top view of the water collection system of Figure 1.
  • the section of the opening is defined by the internal section of pipe 3, here cylindrical.
  • the water can then reach the concave bowl 30 where the water passage section increases.
  • the section is the internal section of the concave bowl 30.
  • This outlet section, or overflow section 9 is shown in the figure by the hatching in continuous inclined lines. We can thus observe that this overflow section 9 is larger than the opening section.
  • the water passage section is delimited between the concave bowl 30 and the external wall of the water recovery device 4.
  • this section is materialized by the area hatched by dots.
  • Figure 2 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, several modes of operation of the capture system according to the invention.
  • the collection system comprises a separation means on which a non-return valve 10 is placed to prevent sea water from entering the system. catchment and to evacuate potential surplus source water, a pipe and an overflow basin 5 with an overflow section level 9 of the basin overflow 5 as well as a recovery device in which the water 12 which has overflowed from the overflow basin is found.
  • the pressure at the outlet S1 of the source is lower than that which would be generated by a column of water from the outlet S1 of the source to the level of the outlet section 9 of the overflow basin 5.
  • the water level 11 in the overflow basin 5 is therefore below the level of the overflow section 9 of the overflow basin 5.
  • the flow of the source is reversed. In other words, there is then a transfer of water from the collection system to the source. This operation could take place occasionally and only for a short period of time.
  • the water column should then drop to near sea level and remain filled with spring water. When the pressure returns to its usual level, the collection system will then fill with water again up to the overflow basin.
  • the check valve 10 is closed to prevent seawater from remaining in the collection system and in the source.
  • Diagram b) corresponds to an operation where the pressure of the source is equal or substantially equal to that which would be generated by a column of water from the outlet S1 of the source to the level of the overflow section 9 of the basin of overflow 5. In this case, low flow from the source occurs.
  • the non-return valve 10 can then be kept closed.
  • the flow rate of produced water then corresponds to the flow rate of the source.
  • Diagram c) corresponds to an operation where the pressure of the source is greater than that which would be generated by a column of water from the outlet S1 of the source to the level of the overflow section 9 of the overflow basin 5. In this case, a flow rate from the source greater than that of diagram b) occurs. If the flow is too strong to pass through the collection system, the non-return valve 10 will be opened to allow the evacuation of part of the source water towards sea water.
  • this non-return valve can be controlled to maintain a substantially constant flow rate in the collection system.
  • this non-return valve 10 is not controlled but set to pressure as explained previously in the description.
  • the non-return valve 10 makes it possible to limit the pressure in the separation means, so as to tolerate a slight overpressure of a predetermined value (of a few millibars, preferably less than 100 mbar) in the separation means, which ensures maximum throughput.
  • Diagram d) corresponds to an operation where the pressure of the source is much higher than that which would be generated by a column of water from the outlet S1 of the source to the level of the overflow section 9 of the overflow basin 5 .
  • a flow of the source larger than that of diagram c) occurs and a jet of water 13 shown by the dark gray arrow occurs above the overflow basin.
  • the non-return valve 10 is opened to the maximum opening to allow the evacuation of part of the source water towards sea water.
  • the height of the jet 13 can be limited by widening the water passage section between the pipe and the outlet section of the overflow basin 5.
  • Figure 3 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a second embodiment of the capture system according to the invention.
  • the collection system is used to produce water at the S1 outlet of an underwater source.
  • the underwater source opens into sea water, at ground level 7 located below sea level 8.
  • the collection system comprises a weighted separation means to be maintained in a watertight manner on the ground 7 and so as to surround the outlet S1 of the underwater source.
  • the water from the underwater spring has a lower salinity than sea water and preferably, this water is fresh water (whose salinity is compatible with that of drinking water).
  • the collection system also comprises a pipe 3, for example a tubular pipe, connecting the separation means to an overflow basin of overflow section 9.
  • the pipe 3 is connected in a sealed manner to the separation means and to the overflow basin 5 to avoid any entry of sea water on the one hand and to avoid any loss of spring water.
  • the level of the overflow section 9 of the overflow basin is adjustable thanks to an extendable/retractable part 14 which serves as an interface between the overflow basin and the pipe 3.
  • the extendable/retractable part 14 is a part of the pipe 3 which can slide in the pipe 3 to allow an lengthening or shortening of the pipe 3.
  • a sealing means is positioned between the pipe 3 and the extensible part /retractable 14.
  • the extendable/retractable part 14 it is possible to modify the height Zc between the outlet S1 of the underwater source and the level of the outlet section 9 of the overflow basin and therefore, to adapt to the variations in the parameters of the source, without generating (or generating little) hydrostatic disturbances.
  • the overflow basin is in the form of a concave bowl identical to that of Figure 1.
  • the concave bowl forms an overflow wall: the water arriving in the overflow basin is forced to pass over the concave bowl, forming the overflow wall, to overflow all around this concave bowl.
  • Recovery basin 4 surrounds the overflow basin to recover the water which overflows all around the overflow basin.
  • the recovery basin 4 is floating and anchored by tensioned cables 2 which are ballasted by KG weights.
  • Pipe 3 can be a rigid pipe made of metal and more particularly steel or a flexible pipe which allows more flexibility of movement to the floating recovery basin 4.
  • a sealing means is positioned at the interface between the recovery basin 4 and the pipe 3.
  • the level of the overflow section 9 of the overflow basin is above the sea level 8, so that the pressure of the water column of the outlet S1 of the source at the level of the overflow section of the overflow basin 9 is equal or substantially equal to the hydrostatic pressure of the sea water on the height Z s between the outlet S1 of the spring water at sea level 8.
  • the collection system also includes a supply conduit 15 equipped with a pump 16 to convey water from the recovery device 4 to the mobile floating tank 20.
  • the mobile floating tanks are able to be connected and disconnected from the supply conduit 15.
  • Figure 4 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a third embodiment of the capture system according to the invention.
  • the collection system is used to produce water at the S1 outlet of an underwater source.
  • the underwater source opens into sea water, at ground level 7 located below sea level 8.
  • the collection system comprises a weighted separation means to be maintained in a watertight manner on the ground 7 and so as to surround the outlet S1 of the underwater source.
  • the water from the underwater spring has a lower salinity than sea water and preferably, this water is fresh water (whose salinity is compatible with that of drinking water).
  • the collection system also comprises a pipe 3, for example a tubular pipe, connecting the separation means to an overflow basin of overflow section 9.
  • the pipe 3 is connected in a sealed manner to the separation means and to the overflow basin to to avoid any entry of sea water on the one hand and to avoid any loss of spring water.
  • the level of the overflow section 9 of the overflow basin is adjustable thanks to an extendable/retractable part 14 which serves as an interface between the overflow basin and the pipe 3.
  • the extendable/retractable part 14 is a part of the pipe 3 which can slide in the pipe 3 to allow an lengthening or shortening of the pipe 3.
  • a sealing means is positioned between the pipe 3 and the extensible part /retractable 14.
  • the extendable/retractable part 14 it is possible to modify the height Zc between the outlet S1 of the underwater source and the level of the outlet section 9 of the overflow basin and therefore, to adapt to the variations in the parameters of the source, without generating (or generating little) hydrostatic disturbances.
  • the overflow basin is in the form of a concave bowl identical to that of Figure 1.
  • the concave bowl forms an overflow wall: the water arriving in the overflow basin is forced to pass over the concave bowl, forming the overflow wall, to overflow all around this concave bowl.
  • Recovery basin 4 surrounds the overflow basin to recover the water which overflows all around the overflow basin.
  • Recovery basin 4 is floating and anchored by tensioned cables which are ballasted by KG weights.
  • Pipe 3 can be a rigid pipe made of metal and more particularly steel or a flexible pipe which allows more flexibility of movement to the floating recovery basin 4.
  • a sealing means is positioned at the interface between the recovery basin 4 and the pipe 3.
  • the level of the overflow section 9 of the overflow basin is above the sea level 8, so that the pressure of the water column of the outlet S1 of the source at the level of the overflow section 9 of the overflow basin is equal or substantially equal to the hydrostatic pressure of the sea water over the height Z s between the spring water outlet S1 at sea level 8.
  • the collection system also includes a supply conduit 15 equipped with a pump 16 to convey water from the recovery basin 4 to the onshore coastal reservoir (placed on the ground onshore near the coast) 21.
  • the terrestrial coastal reservoir can be an artificial reservoir or a natural space such as a lake or pond.
  • the pipe 3 is preferably rigid, elongated and vertical to simplify the collection system and make it more compact.
  • the capture systems in these figures concern the capture of a single underwater water and therefore only include a single separation means, a single overflow means and a single water recovery device.
  • Figure 5 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a fourth embodiment of the capture system according to the invention.
  • the collection system is used to produce water at the S1 outlet of an underwater source.
  • the underwater outlet source S1 opens into the sea water, at ground level located below sea level 8.
  • the underwater outlet S1 could nevertheless exit on the coast at an altitude below the sea level but above the sea floor.
  • the collection system comprises a separation means 1 weighted to be maintained in a watertight manner on the ground 7 and so as to surround the outlet S1 of the underwater source.
  • the water from the underwater spring has a lower salinity than sea water and preferably, this water is fresh water (whose salinity is compatible with that of drinking water).
  • the collection system also comprises a pipe 3, for example a tubular pipe, connecting the separation means 1 to an overflow basin 5 of overflow section 9.
  • the pipe 3 is connected in a sealed manner to the separation means 1 and to the basin overflow 5 to avoid any entry of sea water on the one hand and to avoid any loss of source water.
  • Line 3 is flexible here.
  • the level of the overflow section 9 of the overflow basin 5 is adjustable thanks to an extendable/retractable part 14 which serves as an interface between the overflow basin 5 and the pipe 3.
  • the extendable/retractable part 14 retractable 14 is a part of the pipe 3 which can slide in the pipe 3 to allow an lengthening or shortening of the pipe 3.
  • a sealing means is positioned between the pipe 3 and the extendable/retractable part 14. Thanks to the extendable/retractable part 14, it is possible to modify the height Zc1 between the outlet S1 of the underwater source and the level of the overflow section 9 of the overflow basin and thus, to adapt to the variations of the parameters of the output source S1, without generating (or generating little) hydrostatic disturbances.
  • the overflow basin 5 is in the form of a concave bowl identical to that of Figure 1.
  • the concave bowl forms an overflow wall: the water arriving in the overflow basin 5 is forced to pass over the concave bowl, forming the overflow wall, to overflow all around this concave bowl.
  • the recovery basin 4 surrounds the overflow basin 5 to recover the water which overflows all around the overflow basin 5.
  • Recovery basin 4 is placed on the coast here offshore since part of recovery basin 4 is below sea level 8.
  • the recovery basin 4 includes an orifice opposite the outlet S2 of an additional water source.
  • the S2 outlet of the additional water source is coastal. It is located here at an altitude below sea level 8, which is why recovery basin 4 is offshore. If the S2 outlet of the second source was above sea level, recovery basin 4 could be onshore or offshore.
  • the height Zc2 between the water level in the recovery basin 4 and the outlet S2 of the additional water source (or the orifice of the recovery basin 4) is controlled so as not to disturb (or little disrupt) the hydrostatic balance of the additional water source.
  • the water level in the recovery basin 4 is controlled so that the pressure of the water column of height Zc2 is equal or substantially equal to the hydrostatic pressure of the sea water column between the outlet S2 of additional water source and sea level 8.
  • Figure 6 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a fifth embodiment of the capture system according to the invention.
  • the collection system is used to produce water at the outlet S1 of a first underwater source and to produce water at the outlet S3 of another underwater source (we could produce water from other additional underwater sources as well).
  • the first underwater source opens through the outlet S1 into sea water, at ground level 7 located below from sea level 8 while the source exiting through outlet S3 is a submarine coastal source.
  • the S1 underwater exit could nevertheless exit on the coast at an altitude below sea level but above the sea floor.
  • the collection system comprises two separation means 1, one being weighted to be maintained in a watertight manner on the ground 7 so as to surround the outlet S1 of the underwater source and the other being maintained around the outlet S3 from the other source.
  • Each of the two separation means 1 serves to isolate the water from each source from the surrounding sea water.
  • the spring waters leaving through the S1 and S3 outlets have salinities lower than that of sea water and preferably, these waters are fresh waters (whose salinity is compatible with that of drinking water).
  • Each separation means 1 is connected to a pipe 3, for example a tubular pipe, connecting a separation means 1 to a separate overflow basin 5 of overflow section 9 (corresponding to the outlet section at the upper level of the wall of overflow).
  • a pipe 3 is connected in a watertight manner to a separate separation means 1 and a separate overflow basin 5 to prevent any entry of sea water on the one hand and to avoid any loss of source water.
  • Each pipe 3 is here flexible to deport the overflow basins and the water recovery device to the coast.
  • the level of the overflow section 9 of each overflow basin 5 is adjustable thanks to an extendable/retractable part 14 which serves as an interface between the overflow basin 5 considered and the pipe 3 to which it is connected.
  • the extensible/retractable part 14 is a part of the pipe 3 which can slide in the pipe 3 to allow an lengthening or shortening of the pipe 3.
  • a sealing means is positioned between pipe 3 and the extendable/retractable part 14.
  • the extendable/retractable part 14 it is possible to modify the heights Zc1 and Zc3 respectively between the outlet S1 of the underwater source and the level of the overflow section 9 of the overflow basin 5 associated with outlet source S1 and between the outlet S3 of the other underwater source and the level of the overflow section 9 of the overflow basin 5 associated with outlet source S3, and in fact, to adapt to variations in the parameters of each source , without generating (or generating little) hydrostatic disturbances.
  • the overflow basins 5 are in the form of bowls concaves identical to that of Figure 1 but they can take other shapes without departing from the scope of the invention.
  • the concave bowls of the two overflow means 5 form overflow walls: the water which arrives in each overflow basin 5 is forced to pass over the concave bowl, forming the overflow wall, to overflow all around this bowl concave.
  • the recovery device consisting here of a recovery basin 4 which is here common to the two overflow basins 5.
  • the collection system here comprises a single recovery device 4.
  • the recovery basin 4 surrounds the two overflow basins 5 to recover the water which overflows all around the overflow basins 5.
  • Recovery basin 4 is placed on the coast here offshore since part of recovery basin 4 is below sea level 8.
  • the overflow sections 9 of the two overflow basins are located at different altitudes and are a function of the salinities and outlet depths of the two sources.
  • the passage section in the concave bowls, at the inlet and outlet and the passage section in the pipe differ depending on the sources, in particular their flow rates and pressures.
  • the water level in the recovery basin 4 is maintained below the overflow levels 9 of the two overflow basins 5.
  • Figure 7 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, the principle of a lifting pump in the recovery basin 4.
  • the collection system comprises a pipe 3, an overflow basin 5, a recovery basin 4 and an extendable/retractable part 14 at the interface between pipe 3 and the overflow basin 5.
  • the water can be conveyed through the supply line 15 to a distribution network, a water treatment plant or a storage tank.
  • a lifting pump 24 is installed in the lower part of the recovery basin 4 at the entrance to the supply pipe 15.
  • the lifting pump 24 is stopped so that a minimum water level is respected in the recovery basin and that the lifting pump does not operate too quickly, which could damage it.
  • the lifting pump 24 can be connected to a float 22 which follows the water level in the recovery basin 4.
  • the float can be connected to the recovery pump lifting 24 by a cable 23.
  • the principle described in the recovery basin can also be applied in a similar way in a means of water storage, the water then being sent through the pipe to a distribution network, a water treatment plant or to a other means of water storage.
  • Figure 8 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a slight variation of the invention in which once the water has passed through pipe 3 to reach the overflow basin 5, in the shape of a concave bowl and has reached its section overflow 9, a guide means 50 is positioned at the outlet of the overflow basin to accompany the water and move it away from the wall of the overflow basin 5.
  • the guide means takes the form of a convex wall so that the The water falls in drops without flowing along the wall of the overflow basin 5. This allows better evacuation of the water towards the water recovery device (not shown in the figure but surrounding the concave bowl of the overflow basin ).
  • Figure 9 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a sixth embodiment of the capture system according to the invention.
  • the collection system is used to produce water at the S1 outlet of an underwater source.
  • the underwater source opens into sea water, at ground level below sea level.
  • the underwater outlet S1 could nevertheless exit on the coast at an altitude below sea level. 8 but above the sea floor.
  • the collection system comprises a separation means 1 weighted to be maintained in a watertight manner on the ground 7 and so as to surround the outlet S1 of the underwater source.
  • the water from the underwater spring has a lower salinity than sea water and preferably, this water is fresh water (whose salinity is compatible with that of drinking water).
  • the collection system also comprises a pipe 3, for example a tubular pipe, connecting the separation means 1 to an overflow basin 5 of overflow section 9.
  • the pipe 3 is connected in a sealed manner to the separation means 1 and to the overflow basin 5 to avoid any entry of sea water on the one hand and to avoid any loss of source water.
  • Line 3 is flexible here.
  • the overflow basin 5 is here a box with an overflow wall 51 which is one of the side walls of the box.
  • the level of the overflow section 9 of the overflow basin 5 is adjustable thanks to an extendable/retractable part 14 which is part of the overflow wall 51.
  • the extendable/retractable part 14 it is possible to modify the height Zc1 between the outlet S1 of the underwater source and the level of the overflow section 9 of the overflow basin 5 and therefore to adapt to variations in the parameters of the output source S1, without generating (or generating little) hydrostatic disturbances.
  • the water leaving the outlet S1 of the underwater source arrives in the separation means 1 then in pipe 3 before reaching the overflow basin 5 in the form of a box.
  • the water passes over the overflow wall 51 to enter, by gravity, into the water recovery device 4 which is separated from the overflow basin 5 by the overflow wall 51 .
  • a pump 24 can be installed in the water recovery device 4 to transport the water to a treatment plant or to a distribution network for example.
  • This pump 24 can be a lifting pump whose operation has been described previously.
  • Recovery basin 4 is placed on the coast here offshore since part of recovery basin 4 is below sea level 8.
  • the collection system also includes a separation means for separating the water from a second underwater source S2 and a second overflow means 5.
  • This separation means may consist of a seal surrounding the source S2 between the coastal rock wall and the overflow basin in the form of a box, the sealing can be ensured for example by a mortar or other sealing means.
  • the second overflow means 5 is in the form of a box, one side wall of which forms the overflow wall 51.
  • the overflow basin 5 includes an opening facing the second source (without pipe) of outlet S2.
  • the output of the second source S2 is coastal. It is located here at an altitude below sea level 8, which is why recovery basin 4 is offshore.
  • the water leaving the outlet S2 of the underwater source arrives in the separation means then directly the overflow basin 5 in the form of a box.
  • the overflow basin 5 When the overflow basin 5 is filled, the water passes over the overflow wall 51 to enter, by gravity, into the water recovery device 4 which is separated from the overflow basin 5 by the overflow wall 51 .
  • the recovery basin 4 is common to the two overflow basins 5: it recovers the water from these two overflow basins 5.
  • the height Zc2 between the overflow section 9 of the second overflow means 5 and the outlet S2 of the second source is controlled so as not to disturb (or only slightly disturb) the hydrostatic balance of the second outlet source S2.
  • the water level in the recovery basin 4 is controlled so that it is maintained below the level of the lowest overflow section, the two overflow sections are not necessarily at the same level and presumably they are at different levels.
  • Figure 10 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a seventh embodiment of a collection system according to the invention.
  • the figure on the left is a front view while the view on the right is a side view of the same system.
  • the catchment system includes several overflow basins 140 (here six overflow basins) in the form of parallelepiped boxes to facilitate the arrangement of the boxes.
  • Each overflow basin 140 includes an opening A1, A2, A3, A4, A5, A6 for the entry of water from a separate source.
  • Each overflow basin 140 is connected, via these openings A1, A2, A3, A4, A5, A6, to a separation means (not shown) directly or indirectly via a pipe, the separation means surrounding each source distinctly.
  • the openings A1, A2, A3, A4, A5, A6 each arrive on a side wall of each box (side wall facing the overflow wall 130), in the lower part of the side wall (and below the overflow section 135).
  • these openings could arrive on the lower wall of the box, like the opening A3b shown for illustration purposes.
  • the collection system comprises a single parallelepiped water recovery device 150 whose maximum water level 120 is maintained below the level of the lowest overflow wall (in this case the overflow wall corresponding to the source entering through opening A1 in the diagram).
  • the water recovery device 150 also includes an orifice 01 for recovering water from another additional source.
  • This orifice 01 is located above the maximum water level 120 in the water recovery device 150.
  • This orifice 01 is suitable for onshore sources whose outlet is located above sea level.
  • the collection system can include an enclosure 100.
  • the enclosure 100 for example parallelepiped here, includes the different overflow means 140 and the water recovery device(s) 150.
  • the water recovery device 150 comprises a pipe 15 for supplying a distribution network and/or a water treatment plant.
  • This pipe includes a pump 24 which is a lifting pump.
  • a float 22 is connected to the pump 24 by a cable 23 so as to follow the water level in the water recovery device 150.
  • the parallelepiped boxes of the overflow basins 140 are not identical, on the one hand because the height of the overflow walls are different for each overflow basin 140 and on the other hand because the Box widths, such as L2, L3 and L4 widths, may vary. These widths may vary in particular depending on the nominal flow rates of the different sources.
  • the boxes of the overflow basins 140 are each separated from the water recovery device 150 by an overflow wall 130.
  • the side walls 110 of the boxes of the overflow basins 140, other than the overflow wall 130 rise to a certain defined level higher than that of all the overflow walls.
  • the footprint of the collection system is reduced, which is beneficial for the environment. Additionally, more flexibility can be brought to the design and manufacturing of the system.
  • overflow basins 140 are positioned on one and the same side of the water recovery device 150 but of course, the overflow basins 140 could be placed on two, three or four sides of the parallelepiped water recovery device. If the boxes of the overflow basins and/or the water recovery device(s) are not parallelepiped, other arrangements of these elements in an enclosure could of course be considered.
  • Figure 12 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a top view of a collection system where the overflow basin 5 is formed by a box, here parallelepiped.
  • the box includes an overflow wall 130 which separates the overflow basin 5 from the recovery device 4.
  • the water arrives at the bottom of the overflow basin box 5 at the opening via pipe 3.
  • the overflow section 9 is delimited by the walls of the overflow basin 5, including by the overflow wall 130. It can thus be observed that this overflow section 9 is larger than the section at the level of the opening corresponding to the internal section of the pipe 3. This overflow section 9 is shown in the figure by the hatching in continuous inclined lines.
  • the water when the water overflows and reaches the water recovery device 4, the water is in the section delimited by the walls of the water recovery device 4, including the overflow wall 130.
  • This section is materialized in the figure by the area hatched by points.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un système de captage d'eau d'au moins une source sous-marine comprenant un moyen de séparation (1) pour séparer l'eau de la source de l'eau de mer, un bassin de débordement (5) comprenant une ouverture pour l'entrée d'eau, et un dispositif de récupération (4) de l'eau de la source, le bassin de débordement (5) comprenant une paroi de débordement configurée pour que l'eau de la source passe par-dessus ladite paroi de débordement pour entrer, par gravité, dans le dispositif de récupération (4). De plus, la section de débordement du bassin de débordement (5) est strictement supérieure à la section de passage de l'ouverture et la section de débordement du bassin de débordement (5) est située au-dessus du niveau de la mer (8). Figure 1 à publier

Description

SYSTEME ET PROCEDE DE CAPTAGE D’EAU DE SOURCES SOUS-MARINES ET OU COTIERES AVEC BASSIN DE DEBORDEMENT
Domaine technique
L’invention concerne le domaine de captage d’eau débouchant en mer (sources sous-marines, côtières) dont la salinité est inférieure à celle de l’eau de mer, notamment, d’eau douce ou d’eau potable afin de l’utiliser pour les populations et/ou les cultures et/ou le bétail.
Technique antérieure
Il existe de nombreuses techniques pour prélever l’eau de sources qui débouchent dans la mer.
On connaît notamment la demande de brevet FR 2,857,389 qui concerne un système de captage permettant de rejeter une partie de l’eau douce dans la mer lorsque le débit d’eau douce est trop important, en cas de crue de la source par exemple.
Toutefois, ce système peut générer des variations de pression au niveau de la sortie de la source dans la mer et donc induire une diminution du débit de la source et entraîner la sortie de la source par une autre voie.
Une autre technique consiste à introduire un tuyau directement au niveau de la sortie de la source et à réaliser une liaison étanche entre le tuyau et la sortie, de manière à forcer le passage de l’eau de source dans le système de captage. Cette technique est notamment décrite dans la demande de brevet FR 2,792,664. Cette technique modifie les équilibres de pression et peut donc modifier le débit de la source en générant un autre passage privilégié pour l’eau via une autre sortie que celle où le système de captage a été implémenté. De plus, ce bouchage de l’eau de source peut perturber l’équilibre marin local puisque la faune et la flore à la sortie de la source était habituée à une salinité inférieure à celle de l’eau de mer.
Une autre technique consiste à utiliser une cloche au-dessus de la sortie de la source. Les demandes de brevet W02009/001 ,145, FR2,926,569, FR2,795,109 et W02007/017,703 concernent une telle technique. Comme l’eau de source a une densité inférieure à celle de l’eau de mer, elle va remonter et va être piégée dans la cloche. Une conduite et une pompe permettent ensuite d’acheminer l’eau à la surface ou à terre. Toutefois, plus la cloche est grande et plus l’eau de source et l’eau de mer vont se mélanger si bien que l’eau captée sera plus salée que l’eau sortant de la source. De plus, l’utilisation de la pompe génère une dépression perturbant ainsi l’équilibre des pressions et peut entraîner une partie de l’eau salée à rentrer dans le système. L’eau récupérée sera par conséquent plus salée que l’eau sortant initialement de la source. Par ailleurs, comme la pompe génère une dépression, il pourrait être nécessaire de prévoir un monitoring en temps réel de la pompe afin de l’adapter aux variations de pression. L’utilisation d’un monitoring temps réel complexifie le système.
Résumé de l’invention
Pour pallier les inconvénients de l’art antérieur, l’invention cherche à capter l’eau de la source sous-marine sans modifier l’équilibre des pressions (ou par une légère surpression) au niveau de la sortie de la source sous-marine, empêchant la source de trouver une autre sortie et empêchant le captage d’eau de mer salée. En modifiant peu l’équilibre des pressions, on entend que la pression en sortie de la source est inchangée ou en légère surpression dont la valeur de surpression dépend des conditions de la source (présence ou non d’autres sorties de la source à proximité, pressions, température, salinité etc...) et que le débit de la source sera peu affecté par la légère surpression éventuelle, par exemple, le débit de la source avec ou sans le système de captage de l’invention varie de moins de 5%. Ainsi, l’invention ne génère pas de dépression au niveau de la sortie de la source contrairement aux systèmes de l’art antérieur qui utilisent une pompe pour récupérer l’eau douce en sortie de la source.
Pour se faire, l’invention concerne un système de captage d’eau d’au moins une source d’eau débouchant par une sortie sous-marine comprenant au moins un moyen de séparation pour séparer l’eau de la source de l’eau de mer (un moyen de séparation pour chaque source d’eau), chaque moyen de séparation étant connecté à un bassin de débordement comprenant une ouverture pour l’entrée de l’eau de la source, et un (au moins un) dispositif de récupération d’eau (un unique dispositif de récupération d’eau ou plusieurs, par exemple un dispositif de récupération d’eau distinct lié à chaque source), chaque bassin de débordement comprenant une paroi de débordement configurée pour que l’eau de la source passe par-dessus ladite paroi de débordement pour entrer dans le dispositif de récupération de l’eau de manière gravitaire. De plus, la section de débordement en sortie de chaque bassin de débordement est strictement supérieure à la section de passage de l’ouverture du bassin de débordement considéré et la section de débordement (horizontale) du bassin de débordement est située au- dessus du niveau de la mer.
L’invention concerne un système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine comprenant au moins un moyen de séparation pour séparer l’eau de l’au moins une source de l’eau de mer, chaque moyen de séparation étant connecté à un bassin de débordement distinct, chaque bassin de débordement comprenant une ouverture pour l’entrée de l’eau de l’au moins une source, le système de captage comprenant au moins un dispositif de récupération d’eau, chaque bassin de débordement comprenant une paroi de débordement configurée pour que l’eau de l’au moins une source passe par-dessus ladite paroi de débordement pour entrer, gravitairement, dans l’au moins un dispositif de récupération. En outre, au sein de chaque bassin de débordement, la section de débordement dudit bassin de débordement est strictement supérieure à la section de ladite ouverture dudit bassin de débordement, et en ce que la section de débordement du bassin de débordement est située strictement au-dessus du niveau de la mer.
De préférence, chaque moyen de séparation est connecté à l’ouverture du bassin de débordement par une conduite, la section de passage de l’eau dans chaque conduite étant strictement inférieure à la section de passage maximale de l’eau dans le moyen de séparation auquel la conduite est connectée et dans la section de passage maximale de l’eau dans le bassin de débordement auquel la conduite est connectée.
De manière avantageuse, l’au moins un moyen de séparation comprend une enveloppe, de préférence une enveloppe flexible.
Préférentiellement, l’au moins un moyen de séparation comprend au moins un clapet antiretour apte à permettre à l’eau de ladite source de passer à l’extérieur du moyen de séparation et à empêcher le passage de l’eau de mer vers l’intérieur du moyen de séparation.
Avantageusement, ladite paroi de débordement d’au moins un bassin de débordement a la forme d’un bol concave, l’ouverture de cet au moins un bassin de débordement étant positionnée au niveau du fond du bol concave, et de préférence, le dispositif de récupération entourant le bol concave.
Selon une variante de l’invention, au moins un bassin de débordement est formé par un caisson comprenant la paroi de débordement, la paroi de débordement séparant le bassin de débordement d’un côté de la paroi de débordement du dispositif de récupération de l’autre côté de la paroi de débordement.
Selon une configuration de l’invention, le système comprend un moyen d’ajustement pour ajuster l’altitude de section de débordement d’au moins un bassin de débordement au moins au moment de l’installation du système de captage, de préférence, le système comprend un moyen de réglage pour régler l’altitude de la section de débordement d’au moins un bassin de débordement en fonction des variations de débits et/ou pression et/ou variation de densité de l’eau de mer ou de l’eau de l’au moins une source.
De préférence, la distance verticale zc entre la sortie de chaque source sous-marine et le niveau de la section de débordement de chaque bassin de débordement auquel est connectée ladite sortie est déterminée par la formule suivante :
Pm ■ Zs ■ 9 + P
Zc
Ps- 9
Avec zs la profondeur de la sortie de la source sous-marine considérée par rapport au niveau de la mer, g l’accélération de la pesanteur, Ap une valeur prédéterminée de surpression supérieure ou égale à zéro et définie en fonction des caractéristiques de la source considérée, pm la densité de l’eau de mer et ps la densité de l’eau de ladite source sous-marine considérée.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’au moins un dispositif de récupération comprend une pompe configurée pour être mise en route lorsque le niveau d’eau dans le dispositif de récupération dépasse un premier seuil prédéterminé et configurée pour être arrêtée lorsque le niveau d’eau est en-dessous d’un deuxième seuil prédéterminé, le deuxième seuil prédéterminé étant inférieur ou égal au premier seuil prédéterminé.
Avantageusement, le système de captage comprend un moyen de stockage d’eau et un conduit d’alimentation reliant l’au moins un dispositif de récupération d’eau au moyen de stockage, le moyen de stockage étant flottant, et préférentiellement apte à être déconnecté du conduit d’alimentation, ou posé au sol.
Préférentiellement, l’au moins un dispositif de récupération d’eau est flottant et ancré au sol par des câbles, de préférence par des câbles tendus, ou posé au sol en onshore ou en offshore.
De manière avantageuse, l’au moins un dispositif de récupération d’eau comprend un orifice pour permettre l’introduction d’eau d’une sortie d’une source d’eau supplémentaire, l’orifice permettant à l’eau de ladite source d’eau supplémentaire de pénétrer dans l’au moins un dispositif de récupération d’eau directement ou indirectement, l’au moins un dispositif de récupération comprenant de préférence un moyen de contrôle pour contrôler le niveau d’eau dans l’au moins un dispositif de récupération d’eau lorsque l’orifice est en-dessous du niveau d’eau.
Selon une configuration avantageuse de l’invention, le système de captage est configuré pour capter l’eau de plusieurs sources sous-marines, ledit système de captage comprenant autant de moyens de séparations et de bassins de débordement que de sources, chaque moyen de séparation étant connecté un bassin de débordement distinct, de préférence le système de captage comprenant un unique dispositif de récupération d’eau pour récupérer l’eau de tous les bassins de débordement.
L’invention concerne aussi un procédé de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous- marine dans lequel on réalise au moins les étapes suivantes à l’aide du système de captage tel que décrit précédemment :
- On sépare l’eau de l’au moins une source de l’eau de mer au niveau d’une sortie sous-marine, par l’au moins un moyen de séparation ;
- On achemine l’eau séparée de l’eau de mer jusqu’à l’ouverture dans le bassin de débordement ; - On ralentit la vitesse de l’eau dans le bassin de débordement grâce à une section de débordement du bassin de débordement strictement supérieur à la section de passage de l’eau dans l’ouverture ;
- On fait déborder l’eau du bassin de débordement et on récupère l’eau, par gravité, dans le dispositif de récupération, le dispositif de récupération étant flottant ou posé au sol, onshore ou offshore, et de préférence, on transvase l’eau du dispositif de récupération d’eau vers un moyen de stockage flottant et on tracte le moyen de stockage d’eau flottant par un bateau jusqu’à la terre.
Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages du système et du procédé selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.
La figure 1 représente un premier mode de réalisation d’un système de captage d’eau selon l’invention.
La figure 2 représente différents modes de fonctionnement a), b), c) et d) d’un système de captage d’eau selon l’invention.
La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation d’un système de captage d’eau selon l’invention.
La figure 4 représente un troisième mode de réalisation d’un système de captage d’eau selon l’invention.
La figure 5 représente un quatrième mode de réalisation d’un système de captage d’eau selon l’invention.
La figure 6 représente un cinquième mode de réalisation d’un système de captage d’eau selon l’invention.
La figure 7 représente le principe d’une pompe de relevage au sein du dispositif de récupération d’eau d’un système de captage selon l’invention.
La figure 8 représente un moyen de guidage en sortie du bassin de débordement d’un système de captage selon l’invention. La figure 9 représente un sixième mode de réalisation d’un système de captage d’eau selon l’invention.
La figure 10 représente un septième mode de réalisation d’un système de captage d’eau selon l’invention.
La figure 11 représente une vue de dessus du système de captage d’eau de la figure 1 selon l’invention.
La figure 12 représente une vue de dessus d’un système de captage d’eau où le bassin de débordement est formé par un caisson avec une paroi de débordement séparant le bassin de débordement du dispositif de récupération situé de l’autre côté de la paroi de débordement.
Description des modes de réalisation
Les termes « haut », « bas », « niveau », « altitude », « inférieur », « supérieur » s’entendent du système ou du procédé de l’invention en position de fonctionnement et d’exploitation.
Les termes « entrée » et « sortie » s’entendent dans le sens de l’écoulement du fluide (l’eau) dans le système ou la partie du système considéré.
Par « niveau de débordement », on entend le niveau à partir duquel une interface eau/air se produit.
Par « déborder », on entend que l’eau passe par-dessus une paroi pour tomber dans un autre récipient. L’action de déborder se fait au niveau de débordement.
Par « section de débordement », on entend la section de passage de l’eau au niveau de débordement, cette section étant dans le plan horizontal du niveau de débordement.
L’invention concerne un système de captage d’eau d’au moins une source d’eau débouchant par une sortie sous-marine. La source est une source d’eau douce ou faiblement salée. Par « faiblement salée », on entend que la salinité de l’eau de la source est inférieure à celle de l’eau de mer, et plus particulièrement de l’eau de mer située au niveau de la sortie de la source. Capter cette eau douce ou faiblement salée est particulièrement intéressant afin de pouvoir l’utiliser pour fournir en eau douce (ou eau potable) les populations et/ou le bétail et/ou pour l’utiliser pour les cultures.
En captant l’eau de plusieurs sources sous-marines, certains éléments peuvent être mis en commun, ce qui permet de réduire les coûts et de réduire l’impact environnemental pour la faune et la flore. Pour cela, le système de captage comprend au moins un moyen de séparation, au moins un bassin de débordement (aussi appelé moyen de débordement) et au moins un dispositif de récupération (aussi appelé moyen de récupération) d’eau. Chaque moyen de séparation permet de séparer l’eau sortant d’une source sous-marine de l’eau de mer environnant. Cela permet d’éviter ou tout du moins limiter au maximum le mélange entre l’eau de mer et l’eau de source et ainsi d’éviter que la salinité de l’eau de source captée (ou produite) augmente par rapport à celle de l’eau en sortie de la source.
Chaque moyen de séparation est connecté (directement ou indirectement par une conduite) à un bassin de débordement distinct. Ainsi, l’eau de chaque source sous-marine qui a été séparée de l’eau de mer dans le moyen de séparation est acheminé jusqu’au bassin de débordement. Pour se faire, chaque bassin de débordement comprend une ouverture pour l’entrée de l’eau depuis le moyen de séparation directement ou indirectement par une conduite.
En utilisant un nombre déterminé identique de moyens de séparation et de bassins de débordement, on peut ainsi capter l’eau correspondant à un même nombre déterminé de sources différentes.
Le dispositif de récupération peut recevoir l’eau de toutes les sources : dans ce cas, le système de captage comprend un unique dispositif de récupération d’eau, ce qui permet de simplifier le système.
Alternativement, chaque bassin de débordement peut être associé à un dispositif de récupération distinct qui peut recevoir l’eau d’une seule source : dans ce cas, le système de captage comprend autant de dispositif de récupération que de sources et donc autant de dispositif de récupération que de moyens de séparation (et de bassins de débordement). Dans ce cas, pour chaque source, le système aura un moyen de séparation distinct, un bassin de débordement distinct et un dispositif de récupération distinct. Cela permet par exemple de gérer différentes salinités d’eau en sortie ou différentes compositions d’eau.
Selon une autre alternative, le système de captage pourrait comprendre plusieurs dispositifs de récupération d’eau dont le nombre serait inférieur aux sources (et donc au nombre de moyens de séparation). Dans cette variante, au moins un dispositif de récupération d’eau serait commun à plusieurs bassins de débordement. Cela peut être avantageux pour des eaux qui ont des compositions chimiques ou des salinités proches en vue de traitement futur similaire.
Selon l’invention, chaque bassin de débordement comprend une paroi de débordement configurée pour que l’eau de la source (d’au moins l’une des sources) associée au bassin de débordement considéré passe par-dessus la paroi de débordement pour être acheminée (pour entrer directement) dans le (ou un des) dispositif de récupération d’eau, de manière gravitaire : en d’autres termes, l’eau déborde au-dessus de la paroi de débordement puis tombe par gravité dans le (ou un des) dispositif de récupération d’eau. Le dispositif de récupération peut par exemple entourer le bassin de débordement de manière que l’eau sortant du bassin de débordement tombe directement par gravité dans le dispositif de récupération. Alternativement, la paroi de débordement peut séparer le bassin de débordement du dispositif de récupération.
En milieu marin, comme la salinité de l’eau de la source est inférieure à celle de l’eau de la mer, la densité de l’eau de source est inférieure à celle de l’eau de mer et par conséquent, l’eau de la source monte naturellement au-dessus de la surface de la mer. Lorsqu’une colonne d’eau est mise en place, cet effet n’a plus lieu. Cependant, grâce à la pression hydrostatique générée par l’aquifère associé à la source, l’eau monte toujours naturellement dans la colonne. Son fonctionnement est alors similaire à celui d’un puits artésien sur terre. De ce fait, le système ne nécessite pas de pompe pour acheminer l’eau depuis la sortie de la source et jusqu’au bassin de débordement et ainsi, le système ne génère pas de dépression et évite d’entraîner une partie de l’eau de mer dans l’eau produite.
De préférence, le système peut être conçu de manière telle que la pression de la colonne d’eau sortant de la source sous-marine soit à l’équilibre hydrostatique avec la pression de la colonne d’eau de mer située au-dessus de la sortie de la source sous-marine de manière à ne pas perturber l’équilibre des pressions.
Pour respecter l’équilibre hydrostatique au niveau de la sortie de la source sous-marine, la pression de la colonne d’eau sortant de la source située au-dessus de la sortie de la source sous-marine est de préférence égale (ou très légèrement supérieure, par exemple entre quelques millibars et 100 mbar (0.01 MPa) par exemple) à la pression exercée par l’eau de mer. Cela pouvant être ajusté par la hauteur de la colonne d’eau de la source sous-marine.
Ainsi, on a :
P s = Pa + pm - g ■ zs = Pa + ps ■ g ■ zc
Où Ps est la pression hydrostatique au niveau de la sortie de la source sous-marine considérée Pa la pression atmosphérique pm la densité de l’eau de mer zs la profondeur de la sortie sous-marine considérée par rapport au niveau de la mer (qui correspond donc la hauteur de la colonne d’eau de mer au-dessus de la sortie de la source sous-marine considérée) ps la densité de l’eau de la source sous-marine considérée correspondant à la densité de l’eau produite (c’est-à-dire l’eau captée par le système de captage) zc la hauteur de la colonne d’eau de la source sous-marine nécessaire afin que la pression hydrostatique au niveau de la sortie de la source considérée soit inchangée. g l’accélération de la pesanteur Alternativement, le système peut être conçu de manière que la pression de la colonne d’eau sortant de la source sous-marine soit en très légère surpression, d’une valeur prédéterminée, par rapport à la pression de la colonne d’eau de mer située au-dessus de la sortie de la source sous-marine pour éviter l’entrée d’eau de mer (notamment si le système de captage n’est pas complètement étanche) d’une part et limiter au maximum les perturbations de l’équilibre hydrostatique afin d’éviter toute perte de débit de la source. En effet, si l’équilibre hydrostatique est suffisamment perturbé, la source d’eau risque de voir son débit fortement réduit, voir totalement réduit, la source pouvant trouver une autre sortie plus favorable dans le sous-sol terrestre. La valeur prédéterminée de la surpression dépend de la source et de ses conditions. Cette valeur prédéterminée peut par exemple être de quelques millibars, par exemple inférieure à 100 mbar (0.01 MPa) de manière à ne pas trop perturber le flux de la source. Ainsi, la pression au niveau de la source, après mise en place du système de captage, est alors de : Ps + Ap = Pa + pm ■ g ■ zs + Ap = Pa + ps ■ g ■ zc
Où Ps est la pression hydrostatique « normale » au niveau de la sortie de la source sous- marine considérée. Par « normale », on entend naturelle, c’est-à-dire la pression sans le système de captage.
Pa la pression atmosphérique pm la densité de l’eau de mer zs la profondeur de la sortie sous-marine considérée par rapport au niveau de la mer (qui correspond donc la hauteur de la colonne d’eau de mer au-dessus de la sortie de la source sous-marine considérée) ps la densité de l’eau de la source sous-marine considérée correspondant à la densité de l’eau produite (c’est-à-dire l’eau captée par le système de captage) zc la hauteur de la colonne d’eau de la source sous-marine nécessaire afin que la pression hydrostatique au niveau de la sortie de la source considérée soit ici en très légère surpression de la valeur Ap .
Ap : valeur prédéterminée de la surpression (Ap est positive) g l’accélération de la pesanteur
Dans cette alternative où on tolère une légère valeur prédéterminée de surpression Ap, la hauteur de la colonne d’eau de la source dans le système de captage est alors supérieure à la hauteur de la colonne d’eau de la source dans le système de captage où on respecte strictement l’équilibre des pressions.
Ainsi, on obtient une colonne d’eau dont la hauteur peut vérifier l’équation suivante :
Pm ■ Zs ■ 9 + p
Zr = - Avec Ap > 0 : si Ap = 0 , on respecte alors l’équilibre des pressions hydrostatiques, si Ap > 0 , le système de captage admet une légère surpression de valeur prédéterminée correspondant à Ap. Cette valeur prédéterminée est configurée pour éviter l’entrée d’eau de mer dans le système de captage, notamment si le système n’est pas complètement étanche, et pour ne pas impacter ou peu impacter le débit de la source (par exemple, la variation de débit avec ou sans le système de captage peut être inférieur à 5%).
Or, comme la densité de l’eau de mer pm est supérieure à la densité de l’eau de la source sous-marine ps, l’eau de source ayant une salinité inférieure à l’eau de mer, la colonne d’eau douce est supérieure à la colonne d’eau de mer. En d’autres termes, la sortie de la colonne d’eau douce est au-dessus de la surface de l’eau de mer. Par conséquent, l’altitude de la section de débordement (qui constitue le point le plus haut de la colonne d’eau sortant de la source) est au-dessus du niveau de la mer.
Ainsi, en respectant l’équilibre hydrostatique ou en générant une légère surpression dans la colonne d’eau douce, le système fonctionne sans intervention humaine, de manière autonome. Il est donc simple d’utilisation et ne nécessite pas de monitoring temps réel contrairement aux systèmes de captage qui utilise une pompe pour acheminer l’eau sortant de la source vers un bassin de stockage.
La section de débordement (correspondant à la section de sortie) du bassin de débordement est définie par la sortie du bassin de débordement. Elle correspond donc à la section horizontale du bassin de débordement au niveau supérieur de la paroi de débordement.
De plus, afin de limiter la hauteur du jet d’eau au-dessus du bassin de débordement qui pourrait être liée à la pression de la source sous-marine considérée, il est nécessaire de ralentir l’écoulement d’eau au niveau de chaque bassin de débordement. Pour cela, la section de débordement (en sortie) de chaque bassin de débordement est strictement supérieure à la section de l’ouverture (correspondant à l’entrée de l’eau dans le bassin de débordement) du bassin de débordement considéré pour conduire à un élargissement de la section et donc un ralentissement de l’écoulement, et par conséquent une réduction de la hauteur du jet.
De manière avantageuse, le système de captage peut comprendre au moins une conduite pour relier un moyen de séparation à un bassin de débordement distinct et ainsi acheminer l’eau de la source jusqu’à ce bassin de débordement. La section de passage de l’eau dans la conduite est inférieure (de préférence strictement inférieure) à la section de passage maximale de l’eau dans le moyen de séparation auquel la conduite considérée est connectée et à la section de passage maximale de l’eau dans le bassin de débordement auquel la conduite considérée est connectée. Ainsi, la conduite peut être de plus petite dimension que le moyen de séparation et que le bassin de débordement, ce qui limite l’impact environnemental (notamment de la faune et de la flore) du système de captage.
Préférentiellement, chaque moyen de séparation peut être connecté à l’ouverture d’un bassin de débordement distinct par une conduite. Ainsi, on peut collecter l’eau de plusieurs sources et acheminer l’eau vers un même endroit pour le débordement et la récupération d’eau, ce qui limite encore l’impact environnement, et qui apporte plus de flexibilité de conception et de fabrication au système.
Par section maximale, on entend la plus grande section de passage, dans le sens de l’écoulement de l’eau.
De préférence, au moins un des moyens de séparation (notamment chaque moyen de séparation) peut comprendre une enveloppe pour établir une séparation physique entre l’eau de mer située d’un côté de l’enveloppe (par exemple à l’extérieur de l’enveloppe) et l’eau de source située de l’autre côté de l’enveloppe (par exemple à l’intérieur de l’enveloppe). Cette séparation physique permet d’éviter les mélanges entre ces deux eaux qui sont miscibles entre elles.
Par exemple, l’enveloppe peut être flexible, comme par exemple une toile plastique. Par flexible, on entend qu’elle peut se déformer pour être mise en place facilement sur place au moment de l’installation a contrario d’une enveloppe rigide qui ne peut pas se déformer sans outillage particulier au moment de l’installation.
Selon une caractéristique de l’invention, l’enveloppe (flexible ou rigide) peut être étanche aux fluides (à l’eau de mer et à l’eau douce) pour éviter tout mélange possible entre ces fluides.
Selon une mise en oeuvre de l’invention, au moins un des moyens de séparation (notamment chaque moyen de séparation) peut comprendre un moyen de lestage posé sur le sol. Ce moyen de lestage peut être constitué d’un poids posé au sol. Ce moyen de lestage permet de maintenir le moyen de séparation du système de captage à la position prévue, entourant la sortie de la source considérée d’eau sous-marine et de préférence d’assurer l’étanchéité entre le système de séparation et le sol. Pour assurer l’étanchéité, le moyen de lestage doit être déformable pour suivre les défauts du sol. Pour ce faire, le moyen de lestage peut comprendre un tore constitué d’une toile flexible (déformable sans utiliser d’outillage particulier) et rempli de matériaux de particules solides (billes de béton, sable par exemples). Les particules solides confèrent un poids permettant au système la fonction de lestage posé au sol et la combinaison de la toile flexible et de particules solides permettent une déformation du moyen de lestage pour s’adapter aux variations du sol. De préférence, le moyen de lestage peut être fixé à l’enveloppe (flexible ou rigide), de préférence étanche, pour assurer une séparation avec le moins de mélange possible entre l’eau de mer et l’eau de la source sous-marine considérée.
Avantageusement, au moins un des moyens de séparation (de préférence, l’enveloppe du moyen de séparation et de manière encore préférée, chaque enveloppe de chaque moyen de séparation) peut comprendre au moins un clapet anti-retour apte à permettre à l’eau de la source de passer par le clapet anti-retour du moyen de séparation considéré pour rejoindre l’eau de mer et à empêcher le passage de l’eau de mer à travers ce clapet anti-retour pour rejoindre l’eau de la source produite. En empêchant le passage de l’eau de mer à travers le moyen de séparation (via le clapet anti-retour), on évite ou on limite l’augmentation de la salinité de l’eau produite par le système de captage. Ainsi, l’eau n’a pas ou peu besoin d’être dessalée avant d’être utilisée pour les besoins des populations, du bétail ou des cultures. De plus, en permettant le passage de l’eau douce vers l’eau de mer, on peut limiter le débit et ainsi, on peut éviter une surpression locale trop importante qui pourrait être induite sur le moyen de séparation, notamment lorsqu’il s’agit d’une enveloppe flexible par exemple, et éventuellement sur la conduite, et éviter un jet d’eau important au niveau du bassin de débordement. Cette surpression locale peut notamment être générée lorsque la source est en crue et que le débit d’eau sortant de la source est supérieur au débit d’eau que l’on peut produire par le moyen de captage (par exemple en raison des pertes de charges induites dans la conduite).
Le clapet anti-retour peut être configuré pour s’ouvrir à partir d’un critère prédéterminé, ce critère prédéterminé peut de préférence correspondre à la valeur de surpression prédéterminée de la colonne d’eau de la source, la valeur de surpression prédéterminée dépendant des conditions de la source. De ce fait, on peut admettre une légère surpression dans la colonne d’eau pour empêcher l’introduction d’eau de mer dans le système de captage. La limitation du débit par l’utilisation du clapet anti-retour peut s’avérer intéressante également en cas de limitation du volume du moyen de récupération (volume du réservoir par exemple), par exemple pour éviter que le niveau d’eau dans le moyen de récupération dépasse la section de débordement.
Avantageusement, l’au moins un clapet anti-retour (de préférence de chaque moyen de séparation) peut être configuré de manière à ce que leur ouverture soit tarée en pression à une pression supérieure à la pression de l’eau de mer au niveau du clapet anti-retour, de manière à éviter les fuites. Cette configuration permet une ouverture automatique du clapet anti-retour en fonction de la pression, sans intervention humaine, et sans commande électrique ou hydraulique, ce qui simplifie le système. Selon une mise en oeuvre, l’au moins un moyen de séparation (ou chaque moyen de séparation) peut comprendre plusieurs clapets anti-retours régulièrement répartis sur le moyen de séparation considéré (notamment sur l’enveloppe) autour de la sortie de la source sous- marine considérée, de manière à réduire la surpression sur le moyen de séparation ou à l’éliminer.
Avantageusement, le ou les clapets anti-retours peuvent être positionnés sur l’enveloppe rigide ou flexible d’au moins un moyen de séparation (de préférence de chaque moyen de séparation).
Préférentiellement, la section de passage en sortie de chaque bassin de débordement Sb peut être déterminée par la formule de Bernoulli suivante en fonction de la hauteur du jet envisagée :
Qc
5 - -
Vw
Avec Qc le débit d’eau produite dans le bassin de débordement considéré, g l’accélération de la pesanteur et Hj la hauteur envisagée du jet.
Par exemple, la section de passage en sortie de chaque bassin de débordement Sb peut être d’au moins 1 ,5 fois, de préférence au moins 2 fois, la section de passage de la conduite ou de l’ouverture du bassin de débordement considéré. De ce fait, lorsque l’eau arrive dans le bassin de débordement, la vitesse est ralentie.
Le diamètre de la conduite Dc peut être déterminé de manière que les pertes de charges Ah dans la conduite de longueur Lc soient inférieures à un critère prédéterminé àhcrit dépendant du projet dans lequel on souhaite implanter un système de captage (notamment en fonction de la profondeur de la source, de la pression de la source au niveau de sa sortie, de son débit ...). Par exemple, on peut déterminer Dc de manière que :
Lr Vr i = A—— < icrit
Dc 2g
Avec vc la vitesse de l’eau dans la conduite, À un coefficient fonction de la rugosité de la surface interne de la conduite et g l’accélération de la pesanteur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la paroi de débordement d’au moins un bassin de débordement peut former un bol concave, l’ouverture de ce bassin de débordement étant alors positionnée au fond du bol ou sur un côté du bol à un niveau inférieur à la section supérieure du bol qui constitue la section de débordement. Lorsque ce bassin de débordement est relié par une conduite au moyen de séparation auquel il est connecté, la liaison avec la conduite correspond à la position de l’ouverture, soit au niveau du fond du bol concave (au point le plus bas du bol concave), soit sur un côté du bol à un niveau inférieur à la section supérieure du bol. Ainsi, on obtient un élargissement progressif de la section de passage depuis la conduite jusqu’à la sortie du bassin de débordement. Cela permet de limiter les perturbations du fluide, notamment les turbulences.
Pour ce mode de réalisation, le dispositif de récupération d’eau (unique pour tous les bassins de débordement du système ou celui associé exclusivement au bassin de débordement considéré) peut avantageusement entourer la paroi du bol concave. Ainsi, l’eau qui déborde tout autour du bol concave peut être récupérée dans le dispositif de récupération d’eau en limitant les pertes d’eau produite.
Additionnellement ou alternativement, au moins un bassin de débordement peut être formé par un caisson, de préférence parallélépipédique, comprenant la paroi de débordement. Autrement dit, l’une des parois verticales du caisson peut former la paroi de débordement. La paroi de débordement a un niveau supérieur inférieur au niveau supérieur des autres parois latérales du caisson. En d’autres termes, la paroi de débordement a une hauteur inférieure à la hauteur des autres parois latérales du caisson.
Par exemple, on peut avoir un système de captage avec un bassin de débordement qui a une paroi de débordement sous la forme d’un bol concave et un autre bassin de débordement qui est sous la forme d’un caisson dont l’une des parois forme la paroi de débordement.
Le caisson peut par exemple être un caisson parallélépipédique constitué de quatre parois planes verticales, l’une servant de paroi de débordement.
Lorsque le bassin de débordement est formé par un caisson, la paroi de débordement du caisson sépare le bassin de débordement (d’un côté de la paroi de débordement) du dispositif de récupération (de l’autre côté de la paroi de débordement), qui peut avantageusement être parallélépipédique pour faciliter la fabrication du système.
La paroi de débordement assure l’étanchéité entre le caisson du bassin de débordement et le dispositif de récupération d’eau. En d’autres termes, l’eau de source peut passer du bassin de débordement au dispositif de récupération d’eau uniquement lorsque que la hauteur d’eau dans le bassin de débordement est supérieure à la hauteur de la paroi de débordement.
L’ouverture (ou la conduite si une conduite est reliée au bassin de débordement au niveau de l’ouverture) par laquelle l’eau arrive dans le caisson peut être réalisée par une paroi inférieure (plancher) du caisson ou par une paroi latérale autre que la paroi de débordement et à un niveau en-dessous de la section de débordement.
Avantageusement, le système peut comprendre au moins un moyen d’ajustement pour ajuster l’altitude (la hauteur) de la section de débordement d’au moins un bassin de débordement (de préférence, le système peut comprendre un moyen d’ajustement distinct pour ajuster l’altitude de la section de débordement de chaque bassin de débordement) au moins au moment de l’installation du système de captage. En effet, au moment de l’installation du système, on peut être amené à effectuer quelques réglages afin de vérifier que le système produit correctement l’eau de source considérée et qu’il perturbe le moins possible la pression hydrostatique au niveau de la sortie de la source considérée. L’ajustement de l’altitude de la sortie (section de débordement) du bassin de débordement permet donc d’améliorer les performances du système de captage. L’ajustement de l’altitude peut par exemple être réalisé via un ajustement de la hauteur de la conduite.
De préférence, le système peut comprendre au moins un moyen de réglage pour régler l’altitude de la section de débordement d’au moins un bassin de débordement (de préférence le système peut comprendre un moyen de réglage distinct pour régler l’altitude de la section de débordement de chaque bassin de débordement) en fonction des variations de débits et/ou pression et/ou variation de densité de l’eau de mer ou de l’eau de ladite source. Par réglable, on entend qu’on peut ajuster la hauteur à différents moments au cours de l’exploitation de la source. Pour se faire, la conduite ou le bassin de débordement peut avoir une partie de hauteur réglable, par exemple la conduite ou le bassin de débordement peut comprendre une partie extensible ou rétractable qui peut être vissée ou dévissée ou translatée pour ajuster la hauteur ou peut comprendre une partie extensible ou rétractable par le biais d’un vérin. La partie extensible ou rétractable peut a minima glisser longitudinalement dans la conduite pour augmenter ou réduire la hauteur (verticale) de la conduite ou du bassin de débordement.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la distance verticale zc entre la sortie sous-marine de la source considérée (de chaque source) et le niveau (l’altitude) de la section de débordement du bassin de débordement associé à la source considérée peut être déterminée par la formule suivante :
Pm ■ zs ■ 9 + p Zc = -
Ps- 9
Avec zs la profondeur de la sortie sous-marine considérée par rapport au niveau de la mer, pm la densité de l’eau de mer et ps la densité de l’eau de ladite source considérée, g l’accélération de la pesanteur et Ap la valeur prédéterminée de surpression (supérieure ou égale à zéro et de préférence inférieure à 100mbar) qui est définie en fonction des caractéristiques de la source de manière à ce que le débit de la source ne varie pas de plus de 5%. zc correspond ainsi à la hauteur de la colonne d’eau de source produite par la source considérée pour que la pression hydrostatique au niveau de la sortie de la source considérée soit égale à la pression hydrostatique de la colonne d’eau de mer à ce niveau. Ainsi, avec une telle position de la sortie (section de débordement) du bassin de débordement associé à la source considérée, la pression hydrostatique n’est pas ou peu altérée.
L’ajustement de la hauteur de la section de débordement du bassin de débordement au moment de l’installation évoqué précédemment est particulièrement intéressant par exemple si l’eau produite a une salinité un peu différente de celle de la source ou si le moyen de séparation n’est pas ou pas totalement étanche par exemple.
Le réglage de la hauteur de la sortie (section de débordement) du bassin de débordement à différents moments de l’exploitation évoqué précédemment est particulièrement intéressant également si la salinité de l’eau de source et/ou de l’eau produite évolue dans le temps et/ou si le niveau de la mer évolue (réchauffement climatique, prise en compte des marées par exemple).
L’ajustement et/ou le réglage permet alors de positionner la section de débordement du bassin de débordement à l’altitude permettant de conserver la pression hydrostatique (ou de peu altérer cette pression) au niveau de la sortie de la source sous-marine.
Avantageusement, la section de débordement peut avoir un niveau constant (une altitude constante) sur tout le pourtour de la paroi de débordement de manière que l’altitude de débordement soit bien maîtrisée.
Selon une configuration de l’invention, au moins un dispositif de récupération d’eau (de préférence, l’unique dispositif de récupération d’eau ou chaque dispositif de récupération d’eau) peut comprendre une pompe, type pompe de relevage, configurée pour être mise en route lorsque le niveau d’eau dans le dispositif de récupération considéré dépasse un premier seuil prédéterminé et configurée pour être arrêtée lorsque le niveau d’eau dans le dispositif de récupération considéré est en-dessous d’un deuxième seuil prédéterminé, le deuxième seuil prédéterminé étant inférieur ou égal au premier seuil prédéterminé. Cette pompe fonctionne ainsi comme une pompe de relevage et est destinée à fournir l’eau du dispositif de récupération à un réseau de distribution ou à un moyen de stockage (par exemple posé à terre, en onshore ou en offshore, ou en mer, flottant de préférence).
Il est important de noter que la pompe du dispositif de récupération ne sert pas à acheminer l’eau depuis la sortie de la source sous-marine jusqu’au bassin de débordement. Cette pompe sert à évacuer l’eau du dispositif de récupération. En effet, si on utilisait une telle pompe, on pourrait perturber la pression hydrostatique en sortie de la source, ce qui serait contraire à l’effet recherché par l’invention.
L’utilisation d’une telle pompe de relevage permet un fonctionnement automatique sans intervention humaine. Selon une mise en oeuvre de l’invention, le système de captage peut comprendre un moyen de stockage d’eau et un conduit d’alimentation pour relier le dispositif de récupération d’eau au moyen de stockage.
Ainsi, le dispositif de récupération sert à récupérer l’eau sortant du bassin de débordement et l’eau peut être acheminé vers un moyen de stockage de plus grande capacité, notamment de manière déportée.
Le moyen de stockage peut être posé à terre, en onshore ou en offshore, de préférence posé sur la côte pour en faciliter l’accès.
Par posé en onshore, on entend qu’une partie du moyen de stockage est fixée au sol dont le niveau est supérieur au niveau de la mer.
Par posé en offshore, on entend qu’une partie du moyen de stockage est fixée au sol dont le niveau est inférieur au niveau de la mer et qu’une portion au moins du moyen de stockage est en contact avec l’eau de mer.
Selon une alternative, le moyen de stockage peut être flottant. Il peut par exemple s’agir d’un ballon flottant que l’on peut tracter avec un bateau. Il peut aussi d’agir d’un réservoir flottant ancré au sol par des câbles (synthétiques ou métalliques) ou par des chaînes, de préférence par des câbles tendus pour limiter les mouvements de ce réservoir flottant.
Par exemple, le moyen de stockage peut être un réservoir fermé ou semi-fermé, un étang ou un lac artificiel (correspondant à des réservoirs ouverts).
Le conduit d’alimentation peut avantageusement comporter une pompe pour acheminer l’eau du dispositif de récupération vers le moyen de stockage.
Il est important de noter que la pompe du conduit d’alimentation ne sert pas à acheminer l’eau depuis la sortie de la source sous-marine jusqu’au bassin de débordement mais seulement à conduire l’eau du dispositif de récupération vers le moyen de stockage. En effet, si on utilisait une telle pompe, on pourrait perturber la pression hydrostatique en sortie de la source de telle sorte que le débit serait réduit de plus de 5%, voire totalement arrêté, ce qui serait contraire à l’effet recherché par l’invention.
La pompe du conduit d’alimentation peut être une pompe de relevage du même type que celle du dispositif de récupération.
En stockant l’eau à terre, il est plus aisé de stocker l’eau. De plus, l’eau stockée est plus proche de son utilisation et/ou de son traitement préalable (dessalement éventuel, traitement fongicide, bactéricide etc...).
De préférence, le moyen de stockage, lorsqu’il est flottant, est apte à être déconnecté du conduit d’alimentation : en d’autres termes, le moyen de stockage comprend un moyen de connexion/déconnexion au conduit d’alimentation. Ainsi, lorsque le moyen de stockage est plein, il peut être déconnecté du conduit d’alimentation et tracté par un bateau jusqu’au rivage. Un autre moyen de stockage peut alors être connecté au conduit d’alimentation pour récupérer et stocker l’eau produite. Ainsi, il n’y a pas ou peu de perte d’eau produite.
Le conduit d’alimentation peut être flexible pour faciliter les opérations de connexion/déconnexion aux moyens de stockage flottants.
Selon une variante, l’au moins un dispositif de récupération (au moins un dispositif, chacun des dispositifs ou l’unique dispositif) peut être posé à terre, en onshore ou en offshore, de préférence sur la côte pour en faciliter l’accès.
Par posé en onshore, on entend qu’une partie du dispositif de récupération est fixée au sol dont le niveau est supérieur au niveau de la mer.
Par posé en offshore, on entend qu’une partie du dispositif de récupération est fixée au sol dont le niveau est inférieur au niveau de la mer et d’une portion au moins du dispositif de récupération est en contact avec l’eau de mer.
Selon cette variante où au moins un dispositif de récupération est posé à terre en onshore ou en offshore, ce dispositif de récupération peut comprendre un orifice pour permettre l’introduction d’eau d’une sortie d’une source d’eau supplémentaire, cet orifice permettant à l’eau de la source d’eau supplémentaire d’entrer (de pénétrer), directement ou indirectement, dans le dispositif de récupération.
La source d’eau supplémentaire peut être sous-marine, c’est-à-dire que le niveau sa sortie est en dessous du niveau de la mer, ou être terrestre, c’est-à-dire que le niveau de sa sortie est au-dessus du niveau de la mer. Lorsque la source d’eau supplémentaire est sous-marine, l’orifice dans le dispositif de récupération est en dessous le niveau d’eau dans ce dispositif. Lorsque la source d’eau supplémentaire est terrestre, l’orifice dans le dispositif de récupération peut être au-dessus du niveau d’eau dans ce dispositif.
De préférence, la sortie de la source d’eau supplémentaire peut être en vis-à-vis de l’orifice, de manière à simplifier encore le système, la source d’eau étant alors préférentiellement sur la côte, qu’elle soit terrestre ou sous-marine.
Avantageusement, l’au moins un dispositif de récupération (de préférence l’unique dispositif de récupération ou chaque dispositif de récupération) peut comprendre un moyen de contrôle afin de contrôler le niveau d’eau dans ce dispositif de récupération d’eau lorsque l’orifice est en-dessous du niveau d’eau dans ce dispositif de récupération, de manière que la pression générée par la hauteur d’eau entre le niveau d’eau dans ce dispositif de récupération et l’altitude de la sortie de la source d’eau supplémentaire corresponde à la pression de l’eau de la source d’eau supplémentaire au niveau de sa sortie. Ainsi, en garantissant un tel niveau, la source d’eau supplémentaire n’est pas ou peu perturbée par des variations de pressions induites par le système de captage. Le moyen de contrôle peut comprendre une pompe de relevage configurée pour être mise en route lorsque le niveau d’eau dans ce dispositif de récupération dépasse un premier seuil prédéterminé et configurée pour être arrêtée lorsque le niveau d’eau dans ce dispositif de récupération est en-dessous d’un deuxième seuil prédéterminé, le deuxième seuil prédéterminé étant inférieur ou égal au premier seuil prédéterminé. La pompe peut être reliée à un flotteur apte à suivre le niveau d’eau dans ce dispositif de récupération. Lorsque le flotteur dépasse le premier seuil prédéterminé, la pompe est mise en route, et lorsque le flotteur descend en dessous du deuxième seuil prédéterminé, la pompe est arrêtée.
Pour que le niveau de l’eau dans ce dispositif de récupération soit bien contrôlé, le premier seuil prédéterminé et le deuxième seuil prédéterminé peuvent être proches l’un de l’autre. Par exemple, ils peuvent être séparés de moins de 10 cm et de préférence, ils peuvent être identiques.
L’utilisation d’une telle pompe de relevage permet un fonctionnement automatique sans intervention humaine.
Selon une alternative, le dispositif de récupération peut être flottant. Il peut par exemple s’agir d’un réservoir flottant entourant le bassin de débordement. Ce dispositif de récupération peut être ancré au sol par des câbles (synthétiques ou métalliques) ou par des chaînes, de préférence par des câbles tendus pour limiter les mouvements de ce réservoir flottant.
Par exemple, le dispositif de récupération peut être un réservoir fermé, semi-fermé ou ouvert, un étang ou un lac artificiel (correspondant à des réservoirs ouverts).
En stockant l’eau dans le dispositif de récupération à terre, il est plus aisé de stocker l’eau. De plus, l’eau stockée est plus proche de son utilisation et/ou de son traitement préalable (dessalement éventuel, traitement fongicide, bactéricide etc...). Comme le bassin de débordement est à proximité immédiate du dispositif de récupération (soit que le dispositif de récupération entoure le bassin de débordement soit qu’ils sont séparés par une paroi de débordement par exemple), une conduite reliant le moyen de séparation au bassin de débordement peut ne pas être rectiligne mais suivre une ligne courbe (incurvée). De ce fait, la conduite peut avantageusement être une conduite flexible.
Selon une configuration préférée de l’invention, le système de captage peut être configuré pour capter l’eau de plusieurs sources sous-marines. Le système de captage peut alors comprendre autant de moyens de séparation que de bassins de débordement que sources sous-marines, chaque moyen de séparation étant connecté à un bassin de débordement distinct. En effet, pour capter l’eau de chacune des sources sous-marines, il est avantageux, d’avoir un moyen de séparation et un bassin de débordement distincts pour chaque source, de manière à éviter les perturbations d’une source sur l’autre.
Dans cette configuration, le système de captage peut comprendre un unique dispositif de récupération d’eau pour récupérer l’eau de tous les bassins de débordement simultanément. Cela permet de simplifier le traitement de l’eau en aval et de limiter les infrastructures. Alternativement, le système de captage peut comprendre plusieurs dispositifs de récupération d’eau. Chaque dispositif de récupération peut être commun à plusieurs bassins de débordement pour par exemple récupérer les eaux qui ont des salinités ou des compositions proches les unes des autres de manière à optimiser les traitements. Chaque dispositif de récupération peut également être connecté à un unique bassin de débordement, de manière à ne pas mélanger les différentes eaux. Si la composition d’une eau d’une source diverge de sa composition initiale (par exemple, pollution bactérienne, taux de salinité ou composition chimique qui varie), l’utilisation d’un dispositif de récupération connecté à un seul bassin de débordement plutôt qu’à plusieurs bassins, permet d’identifier plus rapidement la source à l’origine du défaut, sans avoir à arrêter la production d’eau des autres sources.
L’invention concerne également un procédé de captage d’eau d’au moins une source sous- marine. Dans ce procédé, on réalise au moins les étapes suivantes à l’aide du système de captage tel que décrit précédemment :
- On sépare l’eau de l’au moins une source (de préférence de chaque source) de l’eau de mer au niveau d’une sortie sous-marine, par l’au moins un moyen de séparation ;
- On achemine l’eau (produite et issue de la source sous-marine) séparée de l’eau de mer jusqu’à l’ouverture dans le (chaque) bassin de débordement, de préférence par une conduite (dont la longueur est éventuellement ajustable et de préférence réglable) reliant le moyen de séparation jusqu’au bassin de débordement ;
- On ralentit la vitesse de l’eau (de la source) dans le bassin de débordement grâce à une section de débordement du bassin de débordement strictement supérieure à la section de passage de l’eau dans l’ouverture : cela permet de réduire la hauteur du jet de l’eau sortant du bassin de débordement ;
- On fait déborder l’eau de la source contenue dans le bassin de débordement par la paroi de débordement (dont la section de sortie est au-dessus du niveau de la mer) et on récupère l’eau de la source, par gravité, dans le dispositif de récupération. Ce procédé fonctionne sans pompe ce qui évite toute perturbation de la pression hydrostatique au niveau de la sortie de pompe, qui pourrait perturber le flux de la source et/ou laisser de l’eau de mer s’introduire dans le système de captage.
De préférence, on achemine l’eau du dispositif de récupération d’eau, par un conduit d’alimentation, vers un moyen de stockage qui peut être flottant, posé en onshore ou en offshore, et de manière préférée, posé sur la côte pour faciliter les opérations.
Lorsque le stockage de l’eau est côtier (en onshore ou offshore), il est au plus près des besoins pour les populations, le bétail et/ou les cultures ainsi qu’au plus près des usines de traitement de l’eau avant la distribution (traitement fongicide, bactéricide et/ou dessalement par exemple). De plus, le stockage de l’eau à terre peut se faire facilement via un étang naturel ou artificiel par exemple. Le conduit d’alimentation peut comprendre une pompe pour acheminer l’eau du bas de récupération au moyen de stockage mais cette pompe ne sert pas à faire remonter l’eau de la source jusqu’au bassin de débordement.
Lorsqu’il est flottant, le moyen de stockage peut être tracté facilement pour être ramené sur la côte où sont les besoins en eau douce.
Alternativement, on peut récupérer l’eau d’une source d’eau supplémentaire directement dans le (un des) dispositif de récupération d’eau (ou dans un moyen de stockage) par un orifice dans le dispositif de récupération (ou dans le moyen de stockage), l’orifice étant avantageusement en vis-à-vis de la sortie de la deuxième source. On peut ainsi améliorer la récupération d’eau par l’ajout d’une source d’eau supplémentaire. Dans ce cas, pour ne pas perturber (ou peu) l’équilibre hydrodynamique, on peut contrôler le niveau d’eau dans le dispositif de récupération d’eau (ou dans le moyen de stockage) de manière que la pression générée par la hauteur d’eau entre le niveau d’eau et l’orifice corresponde à la pression en sortie de la source d’eau supplémentaire ou à la somme de la pression en sortie de la source d’eau supplémentaire et d’une deuxième valeur prédéterminée de surpression (dépendant de la source d’eau supplémentaire) apte à générer une variation de débit de cette source inférieure à 5%, notamment lorsque la source d’eau supplémentaire est sous-marine. Pour ce faire, on peut utiliser par exemple une pompe de relevage déjà décrite, ainsi qu’un premier et un deuxième seuils prédéterminés.
Selon une configuration de l’invention, on peut stocker l’eau dans un dispositif de récupération d’eau flottant, de préférence ancré au sol par des câbles tendus.
De plus, selon une variante avantageuse de cette alternative, on peut transvaser l’eau du dispositif de récupération flottant vers un réservoir flottant mobile et on peut alors tracter le réservoir flottant mobile par un bateau jusqu’à la terre. On peut également alternativement prévoir plusieurs dispositifs de récupération flottants mobiles. Dans ce cas, il n’est pas nécessaire de transvaser l’eau du dispositif de récupération flottant vers un réservoir flottant mobile. Il suffit alors de tracter directement le dispositif de récupération flottant mobile jusqu’à la terre et de connecter un autre dispositif de récupération flottant mobile au système de captage pour récupérer l’eau.
La figure 1 illustre, de manière schématique et non limitative, un premier mode de réalisation d’un système de captage selon l’invention.
Le système de captage sert à produire de l’eau en sortie S1 d’une source sous-marine. Ainsi, la source sous-marine débouche dans l’eau de mer, au niveau du sol 7 situé en dessous du niveau de la mer 8.
Le système de captage comprend un moyen de séparation sous la forme d’une enveloppe 1 lestée pour être maintenue sur le sol 7 et de manière à entourer la sortie S1 de la source sous- marine.
L’eau de la source sous-marine a une salinité inférieure à celle de l’eau de mer et de préférence, cette eau est une eau douce (dont la salinité est compatible à celle de l’eau potable).
Le système de captage comprend également une conduite 3, par exemple une conduite tubulaire, reliant l’enveloppe 1 au bassin de débordement 5. La conduite 3 est reliée de manière étanche à l’enveloppe 1 et au bassin de débordement 5 pour éviter toute entrée d’eau de mer d’une part et pour éviter toute perte d’eau de source.
Ainsi, l’eau sortant de la sortie S1 de la source sous-marine arrive dans le moyen de séparation 1 puis dans la conduite 3 avant d’atteindre le bassin de débordement 5.
Le bassin de débordement 5 est sous la forme d’un bol concave 30. La section d’entrée dans le bol concave 30 correspond à la section de passage dans la conduite. Par la forme du bol concave 30, la section de passage de l’eau dans le bol concave 30 augmente progressivement jusqu’à la section de sortie, correspondant à la section à l’altitude la plus élevée, aussi appelée section de débordement. De ce fait, la vitesse de l’eau est réduite progressivement, ce qui permet de limiter la hauteur du jet d’eau et d’éviter les perturbations qui pourraient être générées par une augmentation brutale de la section de passage par exemple.
Le bol concave 30 forme une paroi de débordement : l’eau qui arrive dans le bassin de débordement 5 est contraint de passer par-dessus le bol concave 30, formant la paroi de débordement, pour déborder tout autour de ce bol concave 30.
Lorsque l’eau passe par-dessus le bol concave 30, elle pénètre directement dans le dispositif de récupération, consistant ici en un bassin de récupération 4.
Le bassin de récupération 4 entoure le bassin de débordement 5 pour récupérer l’eau qui déborde tout autour du bassin de débordement 5. Le bassin de récupération 4 est flottant et ancré par des câbles tendus 2 qui sont lestés par des poids 6.
Comme le bassin de récupération 4 est flottant, il peut glisser verticalement autour de la conduite 3 pour former essentiellement un mouvement de pilonnement. La conduite peut être une conduite rigide en métal et plus particulièrement en acier ou une conduite flexible qui permet plus de souplesse de mouvement au bassin de récupération 4 flottant. Un moyen d’étanchéité est positionné à l’interface entre le bassin de récupération 4 et la conduite 3.
Comme la salinité de l’eau de la source est inférieure à celle de l’eau de mer, le niveau de la section de débordement (sortie) du bassin de débordement 5 est au-dessus du niveau de la mer 8, de manière que la pression de la colonne d’eau de la sortie S1 de la source au niveau de la section de sortie 99du bassin de débordement soit égale ou sensiblement égale à la pression hydrostatique de l’eau de mer entre la sortie S1 de l’eau de source au niveau de la mer 8.
La figure 1 1 illustre, de manière schématique et non limitative, une vue de dessus du système de captage d’eau de la figure 1 .
L’eau arrive dans la conduite 3 par l’ouverture débouchant dans le bassin de débordement constitué ici d’un bol concave 30. Ainsi la section de l’ouverture est définie par la section interne de la conduite 3, ici cylindrique.
L’eau peut alors atteindre le bol concave 30 où la section de passage de l’eau augmente. En sortie du bol concave, au niveau de débordement, la section est la section interne du bol concave 30. Cette section de sortie, ou section de débordement 9, est matérialisée sur la figure par les hachures en traits continus inclinés. On peut ainsi observer que cette section de débordement 9 est plus grande que la section de l’ouverture.
En outre, lorsque l’eau passe au-dessus de la paroi de débordement formé par le bol concave 30, elle atteint le dispositif de récupération 4.
Dans le dispositif de récupération 4, la section de passage d’eau est délimitée entre le bol concave 30 et la paroi externe du dispositif de récupération d’eau 4. Sur la figure, cette section est matérialisée par la zone hachurée par des points.
La figure 2 illustre, de manière schématique et non limitative, plusieurs modes de fonctionnement du système de captage selon l’invention.
Sur ces schémas a), b), c) et d), le système de captage comprend un moyen de séparation sur lequel est mis en place un clapet de non-retour 10 pour empêcher l’eau de mer de rentrer dans le système de captage et pour évacuer le surplus d’eau de source potentiel, une conduite et un bassin de débordement 5 avec un niveau de section de débordement 9 du bassin de débordement 5 ainsi qu’un dispositif de récupération dans lequel l’eau 12 qui a débordé du bassin de débordement se retrouve.
Sur le schéma de gauche a), la pression en sortie S1 de la source est inférieure à celle qui serait générée par une colonne d’eau depuis la sortie S1 de la source jusqu’au niveau de la section de sortie 9 du bassin de débordement 5. Le niveau d’eau 11 dans le bassin de débordement 5 est donc au-dessous du niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5. Dans ce cas, le débit de la source est inversé. En d’autres termes, il existe alors un transfert de l’eau du système de captage vers la source. Ce fonctionnement pourrait avoir lieu occasionnellement et uniquement sur une courte durée. La colonne d’eau devrait alors baisser à un niveau proche du niveau de la mer et rester remplie d’eau de source. Lorsque la pression sera revenue à son niveau habituel, le système de captage se remplira alors d’eau à nouveau jusqu’au bassin de débordement.
Le clapet de non-retour 10 est fermé pour empêcher l’eau de mer de rester dans le système de captage et dans la source.
Le schéma b) correspond à un fonctionnement où la pression de la source est égale ou sensiblement égale à celle qui serait générée par une colonne d’eau depuis la sortie S1 de la source jusqu’au niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5. Dans ce cas, un faible débit de la source se produit. Le clapet de non-retour 10 peut alors être maintenu fermé. Le débit d’eau produite correspond alors au débit de la source.
Le schéma c) correspond à un fonctionnement où la pression de la source est supérieure à celle qui serait générée par une colonne d’eau depuis la sortie S1 de la source jusqu’au niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5. Dans ce cas, un débit de la source plus important que celui du schéma b) se produit. Si le débit est trop fort pour passer dans le système de captage, le clapet de non-retour 10 sera ouvert pour permettre l’évacuation d’une partie de l’eau de source vers l’eau de mer.
De préférence, l’ouverture de ce clapet de non-retour pourra être contrôlée pour conserver un débit sensiblement constant dans le système de captage. En d’autres termes, on ouvrira plus ou moins le clapet de non-retour 10 pour contrôler le débit.
Alternativement, l’ouverture de ce clapet de non-retour 10 n’est pas contrôlée mais tarée en pression comme explicité précédemment dans la description. Dans ce cas, le clapet anti-retour 10 permet de limiter la pression dans le moyen de séparation, de manière à tolérer une légère surpression de valeur prédéterminée (de quelques millibars, de préférence, inférieure à 100 mbar) dans le moyen de séparation, ce qui permet de garantir un débit maximal.
Le schéma d) correspond à un fonctionnement où la pression de la source est très supérieure à celle qui serait générée par une colonne d’eau depuis la sortie S1 de la source jusqu’au niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5. Dans ce cas, un débit de la source plus important que celui du schéma c) se produit et un jet d’eau 13 matérialisée par la flèche gris foncé se produit au-dessus du bassin de débordement. Comme le débit est trop fort pour passer dans le système de captage, le clapet de non-retour 10 est ouvert à l’ouverture maximale pour permettre l’évacuation d’une partie de l’eau de source vers l’eau de mer.
La hauteur du jet 13 peut être limitée grâce à l’élargissement de la section de passage de l’eau entre la conduite et la section de sortie du bassin de débordement 5.
La figure 3 illustre, de manière schématique et non limitative, un deuxième mode de réalisation du système de captage selon l’invention.
Le système de captage sert à produire de l’eau en sortie S1 d’une source sous-marine. Ainsi, la source sous-marine débouche dans l’eau de mer, au niveau du sol 7 situé en dessous du niveau de la mer 8.
Le système de captage comprend un moyen de séparation lesté pour être maintenu de manière étanche sur le sol 7 et de manière à entourer la sortie S1 de la source sous-marine.
L’eau de la source sous-marine a une salinité inférieure à celle de l’eau de mer et de préférence, cette eau est une eau douce (dont la salinité est compatible à celle de l’eau potable).
Le système de captage comprend également une conduite 3, par exemple une conduite tubulaire, reliant le moyen de séparation à un bassin de débordement de section de débordement 9. La conduite 3 est reliée de manière étanche au moyen de séparation et au bassin de débordement 5 pour éviter toute entrée d’eau de mer d’une part et pour éviter toute perte d’eau de source.
De plus, le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement est réglable grâce à une partie extensible/rétractable 14 qui sert d’interface entre le bassin de débordement et la conduite 3. Tel que représenté, la partie extensible/rétractable 14 est une partie de la conduite 3 qui peut glisser dans la conduite 3 pour permettre un allongement ou un raccourcissement de la conduite 3. Bien entendu, pour assurer l’étanchéité, un moyen d’étanchéité est positionné entre la conduite 3 et la partie extensible/rétractable 14.
Grâce à la partie extensible/rétractable 14, il est possible de modifier la hauteur Zc entre la sortie S1 de la source sous-marine et le niveau de la section de sortie 9 du bassin de débordement et de ce fait, de s’adapter aux variations des paramètres de la source, sans générer (ou en générant peu) de perturbations hydrostatiques.
Ainsi, l’eau sortant de la sortie S1 de la source sous-marine arrive dans le moyen de séparation puis dans la conduite 3 avant d’atteindre le bassin de débordement.
Le bassin de débordement est sous la forme d’un bol concave identique à celui de la figure 1 . Le bol concave forme une paroi de débordement : l’eau qui arrive dans le bassin de débordement est contraint de passer par-dessus le bol concave, formant la paroi de débordement, pour déborder tout autour de ce bol concave.
Lorsque l’eau passe par-dessus le bol concave, elle pénètre directement dans le dispositif de récupération, consistant ici en un bassin de récupération 4.
Le bassin de récupération 4 entoure le bassin de débordement pour récupérer l’eau qui déborde tout autour du bassin de débordement.
Le bassin de récupération 4 est flottant et ancré par des câbles tendus 2 qui sont lestés par des poids KG.
Comme le bassin de récupération 4 est flottant, il peut glisser verticalement autour de la conduite 3 pour former essentiellement un mouvement de pilonnement. La conduite 3 peut être une conduite rigide en métal et plus particulièrement en acier ou une conduite flexible qui permet plus de souplesse de mouvement au bassin de récupération 4 flottant. Un moyen d’étanchéité est positionné à l’interface entre le bassin de récupération 4 et la conduite 3.
Comme la salinité de l’eau de la source est inférieure à celle de l’eau de mer, le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement est au-dessus du niveau de la mer 8, de manière que la pression de la colonne d’eau de la sortie S1 de la source au niveau de la section de débordement du bassin de débordement 9 soit égale ou sensiblement égale à la pression hydrostatique de l’eau de mer sur la hauteur Zs entre la sortie S1 de l’eau de source au niveau de la mer 8.
Le système de captage comprend également un conduit d’alimentation 15 équipé d’une pompe 16 pour acheminer l’eau du dispositif de récupération 4 vers le réservoir flottant mobile 20.
Lorsque le réservoir flottant mobile 20 est plein, il est tracté par un bateau jusqu’à la côte et un autre réservoir flottant mobile 20 est alors connecté au conduit d’alimentation 15.
Ainsi, les réservoirs flottants mobiles sont aptes à être connectés et déconnectés du conduit d’alimentation 15.
La figure 4 illustre, de manière schématique et non limitative, un troisième mode de réalisation du système de captage selon l’invention.
Le système de captage sert à produire de l’eau en sortie S1 d’une source sous-marine. Ainsi, la source sous-marine débouche dans l’eau de mer, au niveau du sol 7 situé en dessous du niveau de la mer 8.
Le système de captage comprend un moyen de séparation lesté pour être maintenu de manière étanche sur le sol 7 et de manière à entourer la sortie S1 de la source sous-marine. L’eau de la source sous-marine a une salinité inférieure à celle de l’eau de mer et de préférence, cette eau est une eau douce (dont la salinité est compatible à celle de l’eau potable).
Le système de captage comprend également une conduite 3, par exemple une conduite tubulaire, reliant le moyen de séparation à un bassin de débordement de section de débordement 9. La conduite 3 est reliée de manière étanche au moyen de séparation et au bassin de débordement pour éviter toute entrée d’eau de mer d’une part et pour éviter toute perte d’eau de source.
De plus, le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement est réglable grâce à une partie extensible/rétractable 14 qui sert d’interface entre le bassin de débordement et la conduite 3. Tel que représenté, la partie extensible/rétractable 14 est une partie de la conduite 3 qui peut glisser dans la conduite 3 pour permettre un allongement ou un raccourcissement de la conduite 3. Bien entendu, pour assurer l’étanchéité, un moyen d’étanchéité est positionné entre la conduite 3 et la partie extensible/rétractable 14.
Grâce à la partie extensible/rétractable 14, il est possible de modifier la hauteur Zc entre la sortie S1 de la source sous-marine et le niveau de la section de sortie 9 du bassin de débordement et de ce fait, de s’adapter aux variations des paramètres de la source, sans générer (ou en générant peu) de perturbations hydrostatiques.
Ainsi, l’eau sortant de la sortie S1 de la source sous-marine arrive dans le moyen de séparation puis dans la conduite 3 avant d’atteindre le bassin de débordement.
Le bassin de débordement est sous la forme d’un bol concave identique à celui de la figure 1 . Le bol concave forme une paroi de débordement : l’eau qui arrive dans le bassin de débordement est contraint de passer par-dessus le bol concave, formant la paroi de débordement, pour déborder tout autour de ce bol concave.
Lorsque l’eau passe par-dessus le bol concave, elle pénètre directement dans le dispositif de récupération, consistant ici en un bassin de récupération 4.
Le bassin de récupération 4 entoure le bassin de débordement pour récupérer l’eau qui déborde tout autour du bassin de débordement.
Le bassin de récupération 4 est flottant et ancré par des câbles tendus qui sont lestés par des poids KG.
Comme le bassin de récupération 4 est flottant, il peut glisser verticalement autour de la conduite 3 pour former essentiellement un mouvement de pilonnement. La conduite 3 peut être une conduite rigide en métal et plus particulièrement en acier ou une conduite flexible qui permet plus de souplesse de mouvement au bassin de récupération 4 flottant. Un moyen d’étanchéité est positionné à l’interface entre le bassin de récupération 4 et la conduite 3.
Comme la salinité de l’eau de la source est inférieure à celle de l’eau de mer, le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement est au-dessus du niveau de la mer 8, de manière que la pression de la colonne d’eau de la sortie S1 de la source au niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement soit égale ou sensiblement égale à la pression hydrostatique de l’eau de mer sur la hauteur Zs entre la sortie S1 de l’eau de source au niveau de la mer 8.
Le système de captage comprend également un conduit d’alimentation 15 équipé d’une pompe 16 pour acheminer l’eau du bassin de récupération 4 vers le réservoir côtier terrestre (posé au sol en onshore près de la côte) 21 .
Le réservoir côtier terrestre peut être un réservoir artificiel ou un espace naturel tel qu’un lac ou un étang.
Sur les figures 1 , 3, et 4, la conduite 3 est de préférence rigide, longiligne et verticale pour simplifier le système de captage et le rendre plus compact. Les systèmes de captage de ces figures concernent le captage d’une seule eau sous-marine et donc ne comporte qu’un seul moyen de séparation, qu’un seul moyen de débordement et qu’un seul dispositif de récupération d’eau.
La figure 5 illustre, de manière schématique et non limitative, un quatrième mode de réalisation du système de captage selon l’invention.
Le système de captage sert à produire de l’eau en sortie S1 d’une source sous-marine. Ainsi, la source sous-marine de sortie S1 débouche dans l’eau de mer, au niveau du sol situé en dessous du niveau de la mer 8. La sortie sous-marine S1 pourrait néanmoins sortir sur la cote à une altitude en dessous du niveau de la mer mais au-dessus du sol marin.
Le système de captage comprend un moyen de séparation 1 lesté pour être maintenu de manière étanche sur le sol 7 et de manière à entourer la sortie S1 de la source sous-marine.
L’eau de la source sous-marine a une salinité inférieure à celle de l’eau de mer et de préférence, cette eau est une eau douce (dont la salinité est compatible à celle de l’eau potable).
Le système de captage comprend également une conduite 3, par exemple une conduite tubulaire, reliant le moyen de séparation 1 à un bassin de débordement 5 de section de débordement 9. La conduite 3 est reliée de manière étanche au moyen de séparation 1 et au bassin de débordement 5 pour éviter toute entrée d’eau de mer d’une part et pour éviter toute perte d’eau de source. La conduite 3 est ici flexible.
De plus, le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5 est réglable grâce à une partie extensible/rétractable 14 qui sert d’interface entre le bassin de débordement 5 et la conduite 3. Tel que représenté, la partie extensible/rétractable 14 est une partie de la conduite 3 qui peut glisser dans la conduite 3 pour permettre un allongement ou un raccourcissement de la conduite 3. Bien entendu, pour assurer l’étanchéité, un moyen d’étanchéité est positionné entre la conduite 3 et la partie extensible/rétractable 14. Grâce à la partie extensible/rétractable 14, il est possible de modifier la hauteur Zc1 entre la sortie S1 de la source sous-marine et le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement et de ce fait, de s’adapter aux variations des paramètres de la source de sortie S1 , sans générer (ou en générant peu) de perturbations hydrostatiques.
Ainsi, l’eau sortant de la sortie S1 de la source sous-marine arrive dans le moyen de séparation 1 puis dans la conduite 3 avant d’atteindre le bassin de débordement 5.
Le bassin de débordement 5 est sous la forme d’un bol concave identique à celui de la figure 1.
Le bol concave forme une paroi de débordement : l’eau qui arrive dans le bassin de débordement 5 est contraint de passer par-dessus le bol concave, formant la paroi de débordement, pour déborder tout autour de ce bol concave.
Lorsque l’eau passe par-dessus le bol concave, elle pénètre directement dans le dispositif de récupération, consistant ici en un bassin de récupération 4.
Le bassin de récupération 4 entoure le bassin de débordement 5 pour récupérer l’eau qui déborde tout autour du bassin de débordement 5.
Le bassin de récupération 4 est posé sur la côte ici en offshore puisqu’une partie du bassin de récupération 4 est en-dessous du niveau de la mer 8.
Le bassin de récupération 4 comprend un orifice en vis-à-vis de la sortie S2 d’une source d’eau supplémentaire. La sortie S2 de la source d’eau supplémentaire est côtière. Elle se situe ici à une altitude en dessous du niveau de la mer 8, c’est pourquoi le bassin de récupération 4 est offshore. Si la sortie S2 de la deuxième source était au-dessus du niveau de la mer, le bassin de récupération 4 pourrait être onshore ou offshore.
La hauteur Zc2 entre le niveau d’eau dans le bassin de récupération 4 et la sortie S2 de la source d’eau supplémentaire (ou de l’orifice du bassin de récupération 4) est contrôlée de manière à ne pas perturber (ou à peu perturber) l’équilibre hydrostatique de la source d’eau supplémentaire.
Le niveau de l’eau dans le bassin de récupération 4 est contrôlé de manière que la pression de la colonne d’eau de hauteur Zc2 soit égale ou sensiblement égale à la pression hydrostatique de la colonne d’eau de mer entre la sortie S2 de la source d’eau supplémentaire et le niveau de la mer 8.
La figure 6 illustre, de manière schématique et non limitative, un cinquième mode de réalisation du système de captage selon l’invention.
Le système de captage sert à produire de l’eau en sortie S1 d’une première source sous- marine et à produire de l’eau en sortie S3 d’une autre source sous-marine (on pourrait produire l’eau d’autres sources sous-marines additionnelles également). Ainsi, la première source sous-marine débouche par la sortie S1 dans l’eau de mer, au niveau du sol 7 situé en dessous du niveau de la mer 8 alors que la source sortant par la sortie S3 est une source côtière sous- marine. La sortie sous-marine S1 pourrait néanmoins sortir sur la côte à une altitude en dessous du niveau de la mer mais au-dessus du fond du sol marin.
Le système de captage comprend deux moyens de séparation 1 , l’un étant lesté pour être maintenu de manière étanche sur le sol 7 de manière à entourer la sortie S1 de la source sous-marine et l’autre étant maintenu autour de la sortie S3 de l’autre source.
Chacun des deux moyens de séparation 1 sert à isoler l’eau de chaque source de l’eau de mer environnant.
Les eaux des sources sortant par les sorties S1 et S3 ont des salinités inférieures à celle de l’eau de mer et de préférence, ces eaux sont des eaux douces (dont la salinité est compatible à celle de l’eau potable).
Chaque moyen de séparation 1 est connecté à une conduite 3, par exemple une conduite tubulaire, reliant un moyen de séparation 1 à un bassin de débordement 5 distinct de section de débordement 9 (correspondant à la section de sortie au niveau supérieur de la paroi de débordement). Chaque conduite 3 est reliée de manière étanche à un moyen de séparation 1 distinct et un bassin de débordement 5 distinct pour éviter toute entrée d’eau de mer d’une part et pour éviter toute perte d’eau de source. Chaque conduite 3 est ici flexible pour déporter les bassins de débordement et le dispositif de récupération d’eau sur la côte.
De plus, le niveau de la section de débordement 9 de chaque bassin de débordement 5 est réglable grâce à une partie extensible/rétractable 14 qui sert d’interface entre le bassin de débordement 5 considéré et la conduite 3 à laquelle il est connecté. Telle que représentée, la partie extensible/rétractable 14 est une partie de la conduite 3 qui peut glisser dans la conduite 3 pour permettre un allongement ou un raccourcissement de la conduite 3. Bien entendu, pour assurer l’étanchéité, un moyen d’étanchéité est positionné entre la conduite 3 et la partie extensible/rétractable 14.
Grâce à la partie extensible/rétractable 14, il est possible de modifier les hauteurs Zc1 et Zc3 respectivement entre la sortie S1 de la source sous-marine et le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5 associé à source de sortie S1 et entre la sortie S3 de l’autre source sous-marine et le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5 associé à source de sortie S3, et de de fait, de s’adapter aux variations des paramètres de chaque source, sans générer (ou en générant peu) de perturbations hydrostatiques.
Ainsi, l’eau sortant de chacune des sources de sortie S1 et S3 arrive dans un des moyens de séparation 1 puis dans une conduite 3 avant d’atteindre un des bassins de débordement 5. Les bassins de débordement 5 sont sous la forme de bols concaves identiques à celui de la figure 1 mais ils pourront prendre d’autres formes sans sortir du cadre de l’invention. Les bols concaves des deux moyens de débordements 5 forment des parois de débordement : l’eau qui arrive dans chaque bassin de débordement 5 est contraint de passer par-dessus le bol concave, formant la paroi de débordement, pour déborder tout autour de ce bol concave. Lorsque l’eau passe par-dessus le bol concave, elle pénètre directement dans le dispositif de récupération, consistant ici en un bassin de récupération 4 qui est ici commun aux deux bassins de débordement 5. Ainsi, le système de captage comprend ici un unique dispositif de récupération 4.
Le bassin de récupération 4 entoure les deux bassins de débordement 5 pour récupérer l’eau qui déborde tout autour des bassins de débordement 5.
Le bassin de récupération 4 est posé sur la côte ici en offshore puisqu’une partie du bassin de récupération 4 est en-dessous du niveau de la mer 8.
Comme illustré, les sections de débordement 9 des deux bassins de débordement sont situées à des altitudes différentes et sont fonction des salinités et profondeurs de sortie des deux sources. De même la section de passage dans les bols concaves, en entrée et en sortie et la section de passage dans la conduite, diffèrent en fonction des sources, notamment de leurs débits et pressions.
Le niveau d’eau dans le bassin de récupération 4 est maintenu en dessous des niveaux de débordement 9 des deux bassins de débordement 5.
La figure 7 illustre, de manière schématique et non limitative, le principe d’une pompe de relevage dans le bassin de récupération 4.
Le système de captage comprend une conduite 3, un bassin de débordement 5, un bassin de récupération 4 et une partie extensible/rétractable 14 à l’interface entre la conduite 3 et le bassin de débordement 5.
Pour atteindre le bassin de récupération 4, l’eau doit passer par-dessus la paroi du bassin de débordement 5 formé par ici par le bol concave.
Une fois que l’eau a atteint le bassin de récupération 4, l’eau peut être acheminée par la conduite d’alimentation 15 vers un réseau de distribution, une usine de traitement d’eau ou un réservoir de stockage.
Une pompe de relevage 24 est mise en place dans la partie inférieure du bassin de récupération 4 à l’entrée de la conduite d’alimentation 15.
Lorsque le niveau N d’eau dans le bassin de récupération 4 atteint le niveau Nmax, la pompe de relevage 24 est mise en route et l’eau est alors évacuée dans la conduite d’alimentation 15.
Lorsque le niveau N d’eau dans le bassin de récupération 4 atteint le niveau Nmin (situé au - dessus de la pompe de manière à conserver la pompe immergée), la pompe de relevage 24 est arrêtée pour qu’un niveau minimal d’eau soit respecté dans le bassin de récupération et que la pompe de relevage ne fonctionne pas à vite, ce qui risquerait de l’endommager.
Pour connaître le niveau N d’eau dans le bassin de récupération 4, la pompe de relevage 24 peut être reliée à un flotteur 22 qui suit le niveau d’eau dans le bassin de récupération 4. Le flotteur peut être relié à la pompe de relevage 24 par un câble 23. Ainsi, on peut connaître le niveau d’eau dans le bassin de récupération et la pompe de relevage peut être contrôlée de manière automatique en fonction de ce niveau N.
Le principe décrit dans le bassin de récupération peut également être appliqué de manière similaire dans un moyen de stockage d’eau, l’eau étant alors envoyée par la conduite vers un réseau de distribution, une usine de traitement de l’eau ou vers un autre moyen de stockage d’eau.
La figure 8 illustre, de manière schématique et non limitative une légère variante de l’invention dans lequel une fois que l’eau est passée dans la conduite 3 pour atteindre le bassin de débordement 5, en forme de bol concave et a atteint sa section de débordement 9, un moyen de guidage 50 est positionné en sortie du bassin de débordement pour accompagner l’eau et l’éloigner de la paroi du bassin de débordement 5. Le moyen de guidage prend la forme d’une paroi convexe pour que l’eau tombe par gouttes sans couler le long de la paroi du bassin de débordement 5. Cela permet une meilleure évacuation de l’eau vers le dispositif de récupération d’eau (non représenté sur la figure mais entourant le bol concave du bassin de débordement).
La figure 9 illustre, de manière schématique et non limitative, un sixième mode de réalisation du système de captage selon l’invention.
Le système de captage sert à produire de l’eau en sortie S1 d’une source sous-marine. Ainsi, la source sous-marine débouche dans l’eau de mer, au niveau du sol situé en dessous du niveau de la mer. La sortie sous-marine S1 pourrait néanmoins sortir sur la côte à une altitude en dessous du niveau de la mer 8 mais au-dessus du sol marin.
Le système de captage comprend un moyen de séparation 1 lesté pour être maintenu de manière étanche sur le sol 7 et de manière à entourer la sortie S1 de la source sous-marine. L’eau de la source sous-marine a une salinité inférieure à celle de l’eau de mer et de préférence, cette eau est une eau douce (dont la salinité est compatible à celle de l’eau potable).
Le système de captage comprend également une conduite 3, par exemple une conduite tubulaire, reliant le moyen de séparation 1 à un bassin de débordement 5 de section de débordement 9. La conduite 3 est reliée de manière étanche au moyen de séparation 1 et au bassin de débordement 5 pour éviter toute entrée d’eau de mer d’une part et pour éviter toute perte d’eau de source. La conduite 3 est ici flexible.
Le bassin de débordement 5 est ici un caisson avec une paroi de débordement 51 qui est une des parois latérales du caisson.
De plus, le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5 est réglable grâce à une partie extensible/rétractable 14 qui fait partie de la paroi de débordement 51 .
Grâce à la partie extensible/rétractable 14, il est possible de modifier la hauteur Zc1 entre la sortie S1 de la source sous-marine et le niveau de la section de débordement 9 du bassin de débordement 5 et de ce fait, de s’adapter aux variations des paramètres de la source de sortie S1 , sans générer (ou en générant peu) de perturbations hydrostatiques.
Ainsi, l’eau sortant de la sortie S1 de la source sous-marine arrive dans le moyen de séparation 1 puis dans la conduite 3 avant d’atteindre le bassin de débordement 5 sous la forme d’un caisson.
Lorsque le bassin de débordement 5 est rempli, l’eau passe par-dessus la paroi de débordement 51 pour entrer, par gravité, dans le dispositif de récupération d’eau 4 qui est séparé du bassin de débordement 5 par la paroi de débordement 51 .
Une pompe 24 peut être mise en place dans le dispositif de récupération d’eau 4 pour acheminer l’eau vers une usine de traitement ou vers un réseau de distribution par exemple. Cette pompe 24 peut être une pompe de relevage dont le fonctionnement a été décrit précédemment.
Le bassin de récupération 4 est posé sur la côte ici en offshore puisqu’une partie du bassin de récupération 4 est en-dessous du niveau de la mer 8.
Le système de captage comprend également un moyen de séparation pour séparer l’eau d’une deuxième source S2 sous-marine et un deuxième moyen de débordement 5. Ce moyen de séparation peut consister en une étanchéité entourant la source S2 entre la paroi rocheuse côtière et le bassin de débordement sous forme de caisson, l’étanchéité peut être assurée par exemple par un mortier ou autre moyen de scellement. Le deuxième moyen de débordement 5 est sous la forme d’un caisson dont une paroi latérale forme la paroi de débordement 51 . Le bassin de débordement 5 comprend une ouverture en vis-à-vis de la deuxième source (sans conduite) de sortie S2. La sortie de la deuxième source S2 est côtière. Elle se situe ici à une altitude en dessous du niveau de la mer 8, c’est pourquoi le bassin de récupération 4 est offshore.
Ainsi, l’eau sortant de la sortie S2 de la source sous-marine arrive dans le moyen de séparation puis directement le bassin de débordement 5 sous la forme d’un caisson. Lorsque le bassin de débordement 5 est rempli, l’eau passe par-dessus la paroi de débordement 51 pour entrer, par gravité, dans le dispositif de récupération d’eau 4 qui est séparé du bassin de débordement 5 par la paroi de débordement 51 .
Le bassin de récupération 4 est commun aux deux bassins de débordement 5 : il récupère l’eau de ces deux bassins de débordement 5.
La hauteur Zc2 entre la section de débordement 9 du deuxième moyen de débordement 5 et la sortie S2 de la deuxième source est contrôlée de manière à ne pas perturber (ou à peu perturber) l’équilibre hydrostatique de la deuxième source de sortie S2.
Le niveau de l’eau dans le bassin de récupération 4 est contrôlé de manière qu’il soit maintenu en dessous du niveau de la plus basse section de débordement, les deux sections de débordement n’étant pas nécessairement au même niveau et vraisemblablement elles sont à des niveaux différents.
La figure 10 illustre, de manière schématique et non limitative, un septième mode de réalisation d’un système de captage selon l’invention.
La figure de gauche est une vue de face alors que la vue de droite est une vue de côté du même système.
Le système de captage comprend plusieurs bassins de débordement 140 (ici six bassins de débordement) sous la forme de caissons parallélépipédiques pour faciliter l’arrangement des caissons.
Chaque bassin de débordement 140 comprend une ouverture A1 , A2, A3, A4, A5, A6 pour l’entrée de l’eau provenant d’une source distincte. Chaque bassin de débordement 140 est relié, via ces ouvertures A1 , A2, A3, A4, A5, A6, à un moyen de séparation (non représenté) directement ou indirectement par l’intermédiaire d’une conduite, le moyen de séparation entourant chaque source distinctement.
Telles que représentées sur les figures, les ouvertures A1 , A2, A3, A4, A5, A6 arrivent chacune sur une paroi latérale de chaque caisson (paroi latérale en vis-à-vis de la paroi de débordement 130), en partie basse de la paroi latérale (et en dessous de la section de débordement 135). Cependant, ces ouvertures pourraient arriver sur la paroi inférieure du caisson, comme l’ouverture A3b représentée à titre illustratif.
Lorsque l’eau atteint la section de débordement 135 dont le niveau correspond au niveau supérieur de la paroi de débordement 130 de chaque caisson, l’eau passe par-dessus la paroi de débordement 130 pour atteindre le dispositif de récupération d’eau 150 qui est ici commun à tous les bassins de débordement. Selon des alternatives, plusieurs dispositifs de récupération d’eau 150 pourraient être utilisés en étant exclusivement utilisés pour un unique bassin de débordement (dans ce cas, il y aurait autant de dispositifs de récupération d’eau que de bassins de débordement) ou pourraient être communs à plusieurs bassins de débordement (pour des eaux de salinité très proches ou de minéralité proches par exemple). Tel que représenté, le système de captage comprend un unique dispositif de récupération d’eau 150 parallélépipédique dont le niveau d’eau maximal 120 est maintenu en dessous du niveau de la paroi de débordement la plus basse (en l’espèce la paroi de débordement correspondant à la source entrant par l’ouverture A1 sur le schéma).
Le dispositif de récupération d’eau 150 comprend également un orifice 01 pour la récupération d’eau d’une autre source supplémentaire. Cet orifice 01 est situé au-dessus du niveau 120 maximal d’eau dans le dispositif de récupération d’eau 150. Cet orifice 01 est adapté aux sources onshore dont la sortie est située au-dessus du niveau de la mer.
Ainsi, le système de captage peut comprendre une enceinte 100. L’enceinte 100 par exemple ici parallélépipédique, comprend les différents moyens de débordement 140 et le ou les dispositifs de récupération d’eau 150.
Le dispositif de récupération d’eau 150 comprend une conduite 15 pour alimenter un réseau de distribution et/ou une usine de traitement de l’eau. Cette conduite comprend une pompe 24 qui est une pompe de relevage. Un flotteur 22 est relié à la pompe 24 par un câble 23 de manière à suivre le niveau de l’eau dans le dispositif de récupération d’eau 150. Lorsque le niveau d’eau dans le dispositif de récupération d’eau 150 atteint un premier seuil prédéterminé, la pompe 24 est mise en route pour évacuer l’eau ; lorsque le niveau d’eau dans le dispositif de récupération d’eau 150 atteint un deuxième seuil prédéterminé, en dessous ou égal au premier seuil, la pompe est arrêtée pour maintenir un niveau d’eau suffisant dans le dispositif de récupération d’eau 150 de manière notamment à ce que la pompe reste noyée pour éviter un désamorçage d’une part et pour éviter qu’elle fonctionne à vite ce qui pourrait l’endommager.
Comme on peut le voir sur le schéma de gauche, les caissons parallélépipédiques des bassins de débordement 140 ne sont pas identiques, d’une part car la hauteur des parois de débordement sont différentes pour chaque bassin de débordement 140 et d’autre part car les largeurs des caissons, telles que les largeurs L2, L3 et L4, peuvent varier. Ces largeurs peuvent notamment varier en fonction des débits nominaux des différentes sources.
Les caissons des bassins de débordement 140 sont séparés du dispositif de récupération d’eau 150 chacun par une paroi de débordement 130.
Les parois latérales 1 10 des caissons des bassins de débordement 140, autres que la paroi de débordement 130, s’élèvent jusqu’au niveau supérieur 160 (le plafond) de l’enceinte 100, de manière que l’eau d’un bassin de débordement 140 ne puisse pas passer dans un autre bassin de débordement 140 en passant par-dessus une paroi latérale 1 10.
Selon une alternative où l’enceinte n’aurait pas de plafond, les parois latérales 110 des caissons des bassins de débordement 140, autres que la paroi de débordement 130, s’élèvent jusqu’à un certain niveau défini supérieur à celui de toutes les parois de débordement.
Avec l’arrangement des différents bassins de débordement 140 et du ou des dispositifs de récupération d’eau 150 dans une enceinte 100, l’empreinte du système de captage est réduite, ce qui est bénéfique pour l’environnement. De plus, plus de flexibilité peut être apportée à la conception et à la fabrication du système.
Dans l’illustration de la figure 10, tous les bassins de débordement 140 sont positionnés d’un seul et même côté du dispositif de récupération d’eau 150 mais bien entendu, les bassins de débordement 140 pourraient être déposés sur deux, trois ou quatre côtés du dispositif de récupération d’eau parallélépipédique. Si les caissons des bassins de débordement et/ou le ou les dispositifs de récupération d’eau ne sont pas parallélépipédiques, d’autres agencements de ces éléments dans une enceinte pourraient bien entendu être envisagés.
La figure 12 illustre, de manière schématique et non limitative une vue de dessus d’un système de captage où le bassin de débordement 5 est formé par un caisson, ici parallélépipédique. Le caisson comprend une paroi de débordement 130 qui sépare le bassin de débordement 5 du dispositif de récupération 4.
L’eau arrive en bas du caisson du bassin de débordement 5 au niveau de l’ouverture par la conduite 3.
La section de l’ouverture par laquelle l’eau arrive de la conduite 3 est ainsi délimitée par la section interne de la conduite 3, ici cylindrique.
La section de débordement 9 est délimitée par les parois du bassin de débordement 5, y compris par la paroi de débordement 130. On peut ainsi observer que cette section de débordement 9 est plus grande que la section au niveau de l’ouverture correspondant à la section interne de la conduite 3. Cette section de débordement 9 est matérialisée sur la figure par les hachures en traits continus inclinés.
Par ailleurs, lorsque l’eau déborde et atteint le dispositif de récupération d’eau 4, l’eau se trouve dans la section délimitée par les parois du dispositif de récupération d’eau 4, y compris la paroi de débordement 130. Cette section est matérialisée sur la figure par la zone hachurée par des points.

Claims

Revendications
1. Système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine comprenant au moins un moyen de séparation (1 ) pour séparer l’eau de l’au moins une source de l’eau de mer, chaque moyen de séparation (1 ) étant connecté à un bassin de débordement (5) distinct, chaque bassin de débordement (5) comprenant une ouverture (A1 , A2, A3, A4, A5, A6) pour l’entrée de l’eau de l’au moins une source, le système de captage comprenant au moins un dispositif de récupération (4, 150) d’eau, chaque bassin de débordement (5) comprenant une paroi de débordement (51 , 130) configurée pour que l’eau de l’au moins une source passe par-dessus ladite paroi de débordement (51 , 130) pour entrer, gravitairement, dans l’au moins un dispositif de récupération (4, 150), caractérisé en ce que au sein de chaque bassin de débordement (5), la section de débordement (9, 135) dudit bassin de débordement (5) est strictement supérieure à la section de ladite ouverture (A1 , A2, A3, A4, A5, A6) dudit bassin de débordement (5), et en ce que la section de débordement (9, 135) du bassin de débordement est située strictement au-dessus du niveau de la mer (8).
2. Système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon la revendication 1 , pour lequel chaque moyen de séparation (1 ) est connecté à l’ouverture (A1 , A2, A3, A4, A5, A6) du bassin de débordement (5) par une conduite (3), la section de passage de l’eau dans chaque conduite (3)étant strictement inférieure à la section de passage maximale de l’eau dans le moyen de séparation (1 ) auquel la conduite (3) est connectée et dans la section de passage maximale de l’eau dans le bassin de débordement (5) auquel la conduite(3) est connectée.
3. Système de captage d’eau d’une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel l’au moins un moyen de séparation (1 ) comprend une enveloppe, de préférence une enveloppe flexible.
4. Système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel l’au moins un moyen de séparation (1 ) comprend au moins un clapet anti-retour (10) apte à permettre à l’eau de ladite source de passer à l’extérieur du moyen de séparation (1 ) et à empêcher le passage de l’eau de mer vers l’intérieur du moyen de séparation (1 ).
5. Système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel ladite paroi de débordement (51 , 130) d’au moins un bassin de débordement (5) a la forme d’un bol concave (30), l’ouverture de cet au moins un bassin de débordement (5) étant positionnée au niveau du fond du bol concave (30), et de préférence, le dispositif de récupération (4) entourant le bol concave (30). tème de captage d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications 1 à 4, pour lequel au moins un bassin de débordement (5) est formé par un caisson comprenant la paroi de débordement (130), la paroi de débordement (130) séparant le bassin de débordement (5) d’un côté de la paroi de débordement (130) du dispositif de récupération (4) de l’autre côté de la paroi de débordement (130). tème de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel le système comprend un moyen d’ajustement pour ajuster l’altitude de section de débordement (9, 135) d’au moins un bassin de débordement (5) au moins au moment de l’installation du système de captage, de préférence, le système comprend un moyen de réglage pour régler l’altitude de la section de débordement (9, 135) d’au moins un bassin de débordement (5) en fonction des variations de débits et/ou pression et/ou variation de densité de l’eau de mer ou de l’eau de l’au moins une source. tème de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel la distance verticale zc entre la sortie de chaque source sous-marine et le niveau de la section de débordement (9, 135) de chaque bassin de débordement (5) auquel est connectée ladite sortie est déterminée par la formule suivante :
Pm ■ Zs ■ 9 + P Zc
Ps- 9
Avec zs la profondeur de la sortie (S1 , S2, S3) de la source sous-marine considérée par rapport au niveau de la mer (8) , g l’accélération de la pesanteur, Ap une valeur prédéterminée de surpression supérieure ou égale à zéro et définie en fonction des caractéristiques de la source considérée, pm la densité de l’eau de mer et ps la densité de l’eau de ladite source sous-marine considérée. tème de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel l’au moins un dispositif de récupération (4) comprend une pompe (24) configurée pour être mise en route lorsque le niveau d’eau dans le dispositif de récupération (4) dépasse un premier seuil prédéterminé et configurée pour être arrêtée lorsque le niveau d’eau est en-dessous d’un deuxième seuil prédéterminé, le deuxième seuil prédéterminé étant inférieur ou égal au premier seuil prédéterminé. Système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel le système de captage comprend un moyen de stockage d’eau et un conduit d’alimentation (15) reliant l’au moins un dispositif de récupération (4) d’eau au moyen de stockage, le moyen de stockage étant flottant, et préférentiellement apte à être déconnecté du conduit d’alimentation, ou posé au sol. Système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel l’au moins un dispositif de récupération (4) d’eau est flottant et ancré au sol par des câbles, de préférence par des câbles tendus, ou posé au sol en onshore ou en offshore. Système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, pour lequel l’au moins un dispositif de récupération (4) d’eau comprend un orifice pour permettre l’introduction d’eau d’une sortie (S2) d’une source d’eau supplémentaire, l’orifice permettant à l’eau de ladite source (S2) d’eau supplémentaire de pénétrer dans l’au moins un dispositif de récupération (4) d’eau directement ou indirectement, l’au moins un dispositif de récupération (4) comprenant de préférence un moyen de contrôle pour contrôler le niveau d’eau dans l’au moins un dispositif de récupération d’eau lorsque l’orifice est en-dessous du niveau-d ’eau. Système de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de captage est configuré pour capter l’eau de plusieurs sources sous-marines, ledit système de captage comprenant autant de moyens de séparations (1 ) et de bassins de débordement (5) que de sources, chaque moyen de séparation (1 ) étant connecté un bassin de débordement (5) distinct, de préférence le système de captage comprenant un unique dispositif de récupération (4) d’eau pour récupérer l’eau de tous les bassins de débordement. Procédé de captage d’eau d’au moins une source d’eau sous-marine dans lequel on réalise au moins les étapes suivantes à l’aide du système de captage selon l’une des revendications 1 à 13 :
- On sépare l’eau de l’au moins une source de l’eau de mer au niveau d’une sortie sous-marine, par l’au moins un moyen de séparation (1 ) ;
- On achemine l’eau séparée de l’eau de mer jusqu’à l’ouverture (A1 , A2, A3, A4, A5, A6) dans le bassin de débordement (5) ;
- On ralentit la vitesse de l’eau dans le bassin de débordement (5) grâce à une section de débordement (9, 135) du bassin de débordement (5) strictement supérieur à la section de passage de l’eau dans l’ouverture (A1 , A2, A3, A4, A5, A6) ;
- On fait déborder l’eau du bassin de débordement (5) et on récupère l’eau, par gravité, dans le dispositif de récupération (4), le dispositif de récupération (4) étant flottant ou posé au sol, onshore ou offshore, et de préférence, on transvase l’eau du dispositif de récupération (4) d’eau vers un moyen de stockage flottant et on tracte le moyen de stockage d’eau flottant par un bateau jusqu’à la terre.
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