專利名稱：防鹽水侵入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鹽水侵入淡水域這一問題。更確切地說，本發(fā)明涉及防鹽水侵入系統(tǒng)的裝置及方法，該防鹽水侵入系統(tǒng)主要應用于淡水域與鹽水域之間的界面處，以防止鹽水侵入到淡水域中。
背景技術(shù)：
以下介紹關(guān)于防止鹽水侵入淡水域的方法及裝置的現(xiàn)有技術(shù)。
海洋鹽水通過諸如船行航道、排水航道、以及通海運河等一些人造設(shè)施而侵入淡水中，通常鹽水從上游流入到淡水域中。值得注意的是，海水密度比淡水密度要大。在通海運河中，運河設(shè)置有一個或多個運河船閘，該船閘連接淡水域與鹽水域。每一個運河船閘中都充滿了水，以便使得水運工具可以在位于第一高度的淡水域和位于第二高度的鹽水域之間航行。每一個運河船閘的尾端部都包括船閘室門。當運河船閘低處的船閘室門向海洋打開時，海水移入過程就會發(fā)生。在這種情況下，密度大的鹽水就會流入到船閘室而取代密度小的淡水，當船閘室關(guān)閉時，該鹽水進入過程結(jié)束。當操縱運河船閘時，不斷地開閉船閘室使得鹽水流入過程不斷地繼續(xù)，這樣海水就到達了淡水域。該過程導致的結(jié)果是淡水域中的淡水不知不覺地變咸，并且導致生態(tài)系統(tǒng)的巨大改變，對淡水域的淡水質(zhì)量造成了嚴重的威脅。
除了鹽水會侵入淡水之外，還存在的其他問題也會使淡水域遭到破壞。在熱帶地區(qū)，通常每年都有很高的降雨量，因此在雨季重新形成淡水域，這樣可以確保相對較高的淡水面，并且還可降低淡水域的污染。淡水域不僅經(jīng)常被用作通海運河，還通常是農(nóng)業(yè)、公眾應用、飲用、洗浴等用水的來源。因為最近全球氣候狀況的變化，降雨量已下降，而且預測未來15年的降雨量會更少。這樣導致補充到淡水域中的淡水也會更少。此外，操縱運河船閘時，每次開閉船閘室時都會有大量的淡水流失。例如，當?shù)吞幍拇l室向鹽水域打開時，差不多有幾千加侖的淡水會流入鹽水域。在一些情況下，這種問題尤為顯著，在淡水域與鹽水域之間的運河上航行的水運工具的數(shù)量因此也降低了。
不幸的是，在一些淡水域，部分已經(jīng)沒有生命力或者隨著其中植物的生長而正在失去生命力。其結(jié)果是以植物為生的菌類降低了淡水中的含氧量。而且，人們還在不斷地把廢水和化學物質(zhì)排入到淡水域，這進一步增加了菌類的數(shù)量，使得淡水量日漸減少，所有這些都破壞了生態(tài)系統(tǒng)，導致淡水域中生物的死亡。在熱帶氣候中，淡水域的水面每年都會升降幾次。這種水面的自然降落可以降低淡水域的污染。當兩個水域中存在較大的溫差時，就會形成云，從而產(chǎn)生大量的降雨。例如，加勒比海處的大西洋水溫大約有85華氏度，明顯高于同一水域的太平洋的水溫。所以該地理區(qū)域有充足的降雨。但據(jù)報道，由于大西洋水溫將會與太平洋的水溫持平，未來該地區(qū)的降雨會減少。兩個海域水溫持平的原因在于太平洋板塊上的火山運動導致加勒比海地區(qū)的太平洋的水溫上升。有報道說世界上有很多地方每年的降雨量都在減少，依據(jù)這一報道可知淡水域的污染程度不能再由自然的水面漲落過程而進行控制。
這樣引發(fā)的結(jié)果是淡水域的“生存”前景暗淡。海洋鹽水流入淡水域使得淡水域變咸，破壞了自然植物和海洋生命的生存環(huán)境。廢水和化學物質(zhì)的排放污染了淡水域，淡水域中植物的增多導致菌類的增加，從而降低了淡水域中的含氧量。此外主要鹽水域之間水溫的持平，(比如大西洋與太平洋區(qū)域的溫差在未來會持平)導致降雨量的減少，而這進一步降低了通過自然的水面漲落過程進行污染控制的可能性。最后提到的一點是在每一次運河船閘室門的操作中都會流失掉大量的淡水。
因此，非常有必要提供一種防鹽水侵入的技術(shù)。該防鹽水侵入系統(tǒng)通常位于淡水域與鹽水域之間的界面處。主要起到以下作用(a)通過應用淡水回收子系統(tǒng)為淡水域提供更多的淡水，(b)把淡水回收子系統(tǒng)獲得的淡水分出一部分提供給位于淡水域與鹽水域之間的界面處的防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)，(c)通過過濾、暴露于空氣中使其充滿氣體、化學處理等方法處理回收的淡水，以改善返回到淡水域中的淡水質(zhì)量，(d)在可飲用水處理設(shè)備中，對回收的淡水進行進一步的過濾和化學處理以得到適于飲用的水，從而可用于飲用、洗浴、農(nóng)業(yè)灌溉、及其他的應用。

發(fā)明內(nèi)容
簡單而言，本發(fā)明提供了一種新型的、改進的位于淡水域與鹽水域之間的界面處的防鹽水侵入系統(tǒng)，用于防止鹽水侵入淡水而導致的淡水變咸和破壞。根據(jù)本發(fā)明的防鹽水侵入系統(tǒng)可應用于以下場合通海運河、或通常與運河船閘相連的船行航道、或與鹽水域相連的排水航道，其中沒有設(shè)置運河船閘。根據(jù)本發(fā)明的防鹽水侵入系統(tǒng)主要用于提高淡水域的淡水量，防止鹽水域的鹽水進入淡水域中。
在優(yōu)選實施例中，通常設(shè)置有運河船閘，其使得水運工具，例如遠洋貨輪、船筏等從淡水域向鹽水域航行，或從鹽水域向淡水域航行。本發(fā)明的主要特征在于，可以截獲在操作運河船閘系統(tǒng)時，從淡水域流入到鹽水域中的幾千加侖的淡水。在現(xiàn)有技術(shù)中，當運河船閘低處的船閘室門打開時，差不多有幾千加侖的淡水會從淡水域流入鹽水域。而本發(fā)明可以通過淡水回收子系統(tǒng)防止這些淡水的流失。淡水回收子系統(tǒng)安裝于現(xiàn)有運河船閘系統(tǒng)的管路上，用于控制排出淡水的流失，使得回收的淡水通過船閘水回收管路(lockwater recovery culvert)和門閥重新到達淡水蓄水池中。當蓄水池處于工作狀態(tài)時，門閥通常位于正常的開啟位置，這樣回收的淡水可以直接到達蓄水池中。
蓄水池主要有以下幾個功能(a)輸送第一體積的回收淡水到達位于淡水域與鹽水域之間的界面處的防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)，防止鹽水侵入淡水中；(b)把第二體積的回收淡水輸送到淡水域，用于增加淡水水面的高度；(c)把第三體積的回收淡水輸送到可飲用水處理設(shè)備中，進行進一步的處理，并把淡水提供給當?shù)氐挠盟?，以便飲用、做飯、洗浴、農(nóng)業(yè)灌溉等的應用。
蓄水池包括碎片濾屏，用于過濾回收淡水中的較大碎片。一旦回收淡水通過了碎片濾屏的過濾，第一體積的回收淡水通過多個堰門閥、溢流池、和蓄水池排放管路被輸送到防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)中。蓄水池排放管路終端有多個位于水下的回程排放口，以垂直噴射回收的淡水，形成水峰帶。此外，精密起泡器集管包括位于水下的打孔的帶有鍍層的管道，用于產(chǎn)生充氣混合帶。水峰帶和充氣混合帶主要用于提高淡水域與鹽水域之間界面處的淡水的密度，防止鹽水侵入淡水域。
通過碎片濾屏過濾其余的回收淡水需要在蓄水池中進行化學預處理，以便達到第一級的處理要求。其余的回收淡水需被輸送到起泡器集管進行處理，使淡水中的含氧量增加。向其余的回收淡水中加入化學絮凝物以用于處理淡水中的懸浮固體。航道起泡器集管也用于混合化學絮凝物，使之粘附到懸浮溶劑或諸如油類或油脂類的物質(zhì)上。采用流體隔板強迫固體物落到蓄水池底部以便于收集。此后，抽出第二體積的回收淡水輸送到淡水域，以提高淡水域中的淡水量。最后抽出第三體積的回收淡水輸送到可飲用水處理設(shè)備中，以進行進一步的處理獲得淡水。
本發(fā)明通常涉及一種防鹽水侵入系統(tǒng)，其安裝于淡水域與鹽水域之間的界面處，用于防止鹽水侵入淡水，即防止淡水變咸。根據(jù)本發(fā)明的防鹽水侵入系統(tǒng)可應用于以下淡水域通海運河、或通常與運河船閘相連的船行航道、或與鹽水域相連的排水航道，其中沒有設(shè)置運河船閘。根據(jù)本發(fā)明的防鹽水侵入系統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)是在淡水域與鹽水域之間的界面處包括淡水回收子系統(tǒng)，用于從淡水域中回收淡水。蓄水池與淡水回收子系統(tǒng)相配合用于接收回收的淡水，并使之改道。防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)與蓄水池一并安放于淡水域與鹽水域之間的界面處。防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)包括多個位于水中的回程排放口和精密起泡器集管。位于水下的回程排放口垂直噴射回收的淡水，以形成水峰帶。而起泡器集管用于形成混合帶。水峰帶和混合帶可提高淡水的密度，防止鹽水域的鹽水侵入淡水中。
本發(fā)明的這些及其他特征及優(yōu)點通過以下結(jié)合附圖的詳細描述中將會更加顯而易見，其中，附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的防鹽水侵入系統(tǒng)的俯視圖，其中示出了淡水蓄水池、防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)、以及可飲用水處理設(shè)備，上述各部分均與位于淡水域與鹽水域的界面處的航行船閘系統(tǒng)配合使用。
圖2是圖1中示出的防鹽水侵入系統(tǒng)的視圖，其更加詳細地示出了淡水蓄水池、防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)、以及可飲用水處理設(shè)備，上述各部分均與位于淡水域與鹽水域的界面處的航行船閘系統(tǒng)配合使用。
圖3是船閘水回收子系統(tǒng)的立體圖，示出了用于從航行船閘系統(tǒng)的側(cè)面管路和中心管路接收船閘水的蓄水池船閘水回收管路。
圖4A是淡水蓄水池的俯視圖，示出了混凝土蓄水池，其包括多個堰門閥、連接到防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)的排放管路、從船閘水回收管路向上供給到碎片濾屏的輸入管道、以及流體隔板。
圖4B是淡水蓄水池的側(cè)視圖，示出了混凝土蓄水池，其包括將輸入管道連接到碎片濾屏的船閘水回收管路、堰門閥、以及連接到蓄水池排放管路的排水管道。
圖5是船閘水回收管路和蓄水池排放管路的立體圖，示出了在回收管路和蓄水池之間延伸的輸入管道、以及在排放管路和溢流池之間延伸的排放管道。
圖6是蓄水池和船閘水回收管路沿圖5中的線6-6剖開的剖視圖，示出了船閘水系統(tǒng)排放管路，同時還示出了圖3中所示的側(cè)面管路和中心管路。
圖7是蓄水池排放側(cè)以及蓄水池排放管路沿圖5中的線7A-7A剖開的剖視圖，其中示出了堰門閥，該圖中還示出了沿圖8中的線7B-7B剖開的剖視圖，其中示出了用于提供水峰帶的船閘水的垂直噴射。
圖8是防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)的立體圖，示出了蓄水池排放管路，該蓄水池排放管路包括多個位于水中的回程排放口以及精密的起泡器集管，其分別與一對空氣壓縮站相結(jié)合。
圖9是精密起泡器集管沿圖8中的線9-9剖開的剖視圖，示出了多個打孔鋼管以及一對空氣壓縮站。
圖10是淡水蓄水池和防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)的軸測圖，示出了蓄水池排放管路，其用于提供水峰帶，以及精密起泡器集管，用于在淡水域與鹽水域之間的界面處提供充氣混合帶。
圖11是多個位于水中的回程排放口的平面圖，其自蓄水池排放管路延伸，用于在防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)內(nèi)形成水峰帶。
圖12是防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)沿圖8中的線12-12剖開的剖視圖，示出了用于形成水峰帶的蓄水池排放管路的多個位于水中的回程排放口，并且還示出了用于形成充氣混合帶的精密起泡器集管。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種防鹽水侵入系統(tǒng)100，如圖1所示，其通常位于淡水域104與鹽水域106之間的界面102處，該系統(tǒng)用于防止鹽水進入淡水域中而使得淡水域104變咸。防鹽水侵入系統(tǒng)100可以應用到以下淡水域104通海運河、或通常與運河船閘相連的船行航道、或與鹽水域相連的排水航道，其中沒有設(shè)置運河船閘。防鹽水侵入系統(tǒng)100主要有以下功能(a)提高淡水域104中的可用淡水量；(b)確保加入到淡水域104中的淡水滿足最低的淡水標準；(c)保證市民對淡水的需求，包括水運工具航行、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水、以及公眾的日常用水需求；(d)保護淡水環(huán)境和海洋生物環(huán)境；(e)阻止鹽水從鹽水域106進入到淡水域104中。
在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，具有運河船閘系統(tǒng)(locksystem)110的通海運河108假定如圖1和圖2所示。然而并不局限于此，本發(fā)明還可應用于與鹽水域相接的其他淡水域中，而且該淡水域不包括運河船閘系統(tǒng)。圖1所示的本發(fā)明的俯視圖示出了通海運河108，而圖2的示意圖示出了運河船閘系統(tǒng)110。該通海運河108和運河船閘系統(tǒng)110均可使得水運工具便于從淡水域駛?cè)氲禁}水域，以及從鹽水域駛?cè)氲降?。依?jù)通海運河108的大小，該水運工具可以是小船筏，也可以是遠洋貨輪。
下面參考圖2對運河船閘系統(tǒng)110的總體概述進行描述。圖2中所示的運河船閘系統(tǒng)110是現(xiàn)有技術(shù)中最有代表性的運河船閘系統(tǒng)。例如，該運河船閘系統(tǒng)110包括一對平行的船閘112和114，其均可使得如圖1和圖2所示的水運工具方便地通過。平行的船閘112和114由中心壁115隔開，并由一對側(cè)壁117和119限定邊界，并且通常被分為多個級116、118和120、以及122、124和126。值得注意是，每一級116、118和120、以及122、124和126與前一級和后一級的水位高度均不同。這樣，每一級116、118和120、以及122、124和126都處于與其他級不同的海平面之上的水位高度。這樣，在圖1中所示的平行船閘112和114的整個長度，水運工具可以上升或下降地分別通過不同的級116、118和120、以及122、124和126。這樣的設(shè)計保證了水運工具能夠從位于海平面的鹽水域106駛向不在海平面的淡水域104，諸如湖泊或河流。
如圖1所示，每一個船閘級116、118和120、以及122、124和126通過多個船閘門128、130和132、以及134、136和138中的一個與前一級和后一級分開。這樣，平行船閘112和114的每一級116、118和120、以及122、124和126彼此獨立，這樣每一級都分別可以充入淡水，以升高或者降低沿著平行船閘112和114的長度航行的水運工具。通常地，各個船閘門128、130和132、以及134、136和138通過水壓凸輪(未示出)驅(qū)動的嚙合系統(tǒng)進行操作，其使得船閘門128、130和132、以及134、136和138打開或關(guān)閉。船閘門是旋轉(zhuǎn)門，通常向內(nèi)打開，即，朝向平行船閘112和114打開，以使得更多的淡水流向鹽水域106，這樣就降低了鹽水的侵入。平行船閘112的船閘級120的船閘門132以及平行船閘114的船閘級126的船閘門138都是最后級的船閘。由于最后船閘級120和126處的淡水總是比海平面高出1英尺，從而獲得1英尺的高度差，所以船閘門132和138(指較低的船閘門)通?？梢源蜷_或關(guān)閉。
可適用于平行船閘112和114的管道和閥的排布將在以下結(jié)合圖2進行簡要描述。平行船閘112和114可共用管道和閥，而這些管道和閥的功能是把淡水域104中的淡水運送到船閘級116、118和120、以及122、124和126上，以便對運河船閘系統(tǒng)110進行操作。為實現(xiàn)該目標，平行船閘112和114包括三個主要管路，用于把淡水域104中的淡水運送到運河船閘系統(tǒng)110。如圖2所示，管路系統(tǒng)包括分別與平行船閘112和114連接的中心管路140和一對側(cè)向管路142和144。值得注意的是，管路140、142和144的直徑可以根據(jù)運河船閘系統(tǒng)110的尺寸大小而變化，最大可達18英尺(18′0″)。在該實施例中，平行船閘112和114中的每一個都利用中心管路140以及側(cè)向管路142和144中的一個。這樣，平行船閘112利用中心管路140和側(cè)向管路142把淡水域104中的淡水運送到平行船閘112。類似地，平行船閘114利用中心管路140和側(cè)向管路144把淡水域104中的淡水運送到平行船閘114。在泵送系統(tǒng)或重力流的作用下，可以完成淡水在中心管路140和側(cè)向管路142和144中的運送。
每一個側(cè)向管路142和144以及中心管路140均包括多個閥和管道，用于分別向平行船閘112和114的各級116、118和120、以及122、124和126充滿水，從而可以通過運河船閘系統(tǒng)移動水運工具。中心管路140和側(cè)向管路142和144的功能是將平行船閘112和114上的各個船閘級116、118和120、以及122、124和126中充滿水。通過多個電機操作如圖2所示的斜面閥146使淡水域104中的淡水到達船閘級116、118和120以及122、124和126。每一個斜面閥146的尺寸大小由中心管路140和每一個側(cè)向管路142和144的尺寸大小決定。較大的運河船閘系統(tǒng)110需要較大容量的中心管路140和側(cè)向管路142和144，相應的就需要較大的斜面閥146。斜面閥146的直徑可達18英尺(18′0″)。一旦淡水通過特定電機操作的斜面閥146，則淡水就可以通過多個側(cè)向端口塞閥(lateralport plug valve)148中的一個閥到達選定的船閘級16、118或120、或122、124或126中的一個。運河船閘系統(tǒng)110可以設(shè)計成可將淡水泵入到各個船閘級，或者可選擇地，設(shè)計為使得淡水在重力作用下流入到各個船閘級。
在現(xiàn)有技術(shù)中，當船閘門132和138打開時，最后級的船閘120和126中的淡水由于重力而流入到鹽水域106。因為允許淡水流出最后的船閘級120和126，所以每次水運工具通過運河船閘系統(tǒng)110時都會有幾千加侖的水會流入鹽水域106。因為氣候的改變影響了全球范圍內(nèi)每年的降雨量，因此不能夠再忽視因為運河船閘系統(tǒng)110的運行而導致的淡水的流失。在運河船閘系統(tǒng)110處于工作狀態(tài)時，如下所述，水運工具從淡水域104通過平行的船閘114到達鹽水域106。例如，當水運工具位于船閘級124中時，水面高度為海平面之上60英尺(60′0″)。水運工具然而從船閘級124到達船閘級126(參見圖1)，船閘級126的水面高度為海平面之上30英尺(30′0″)。當水運工具位于船閘級126時，淡水的水面高度從海平面之上30英尺(30′0″)降落了1英尺(1′0″)，即，角落到29英尺(29′0″)。由于船閘級126中的淡水高度僅為海平面之上1英尺(1′0″)，因此能夠打開最后級的船閘門138，以允許水運工具通過淡水域與鹽水域之間的界面102并進入到鹽水航道105，最終進入鹽水域106中。然后最后級的船閘門138關(guān)閉。由于最后船閘級126上的水面高度僅比鹽水域126的水面高度高出1英尺(1′0″)，因此，位于最后船閘級126中的淡水不會流到鹽水域106中。這樣，最后船閘級126中的淡水以及鹽水域106中的鹽水之間的壓力相等。
過去很少對淡水進行儲存。下面緊接的這一段將要介紹最后船閘級126中的淡水面從高于海平面30英尺(30′0″)下降到高于海平面1英尺(1′0″)的處理。位于平行船閘114(在該實施例中)的中心管路140和側(cè)向管路142、144內(nèi)的恰當?shù)碾姍C操作的斜面閥146在正常工作狀態(tài)下是打開的。此時，最后船閘級126中下降的29英尺(29′0″)的淡水被從中心管路140和側(cè)向管路142和144中排出。在過去的實踐中，該下降的29英尺(29′0″)的淡水被排放到淡水域與鹽水域之間的界面102處(圖8和圖10中可以清楚地示出)。位于淡水域104與鹽水域106之間的界面102分別位于船閘級120和126的船閘門132和138的外側(cè)，圖8中可以清楚地示出。這樣，排出的淡水最終到達了鹽水域106的鹽水航道150。
本發(fā)明的重要特色在于船閘水回收子系統(tǒng)(lock water recoverysubsystem)160。該子系統(tǒng)可以從圖3中清楚看到，也可以參見圖1和圖2。船閘水回收子系統(tǒng)160的主要功能是在運河船閘系統(tǒng)110正常工作時控制住從最后船閘級124和126排向界面102處的淡水，防止淡水流入鹽水域106。船閘水回收子系統(tǒng)160控制住的淡水要經(jīng)過以下過程(a)被防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162利用；(b)通過可飲用水處理設(shè)備164進行凈化處理；(c)把回收的淡水返回到淡水域104，以補充其中的淡水量。從圖3中可以清楚的看到船閘水回收子系統(tǒng)160，并且其主要功能是收集前面由最后船閘級124、126排向界面102處的所有淡水。下面緊接前面兩段介紹的淡水面從高于海平面30英尺(30′0″)降到高于海平面1英尺(1′0″)的示例繼續(xù)介紹，位于中心管路140和側(cè)向管路142和144內(nèi)的適當電機操作的斜面閥146處于開啟狀態(tài)。其中，位于最后的船閘級126的高于海平面29英尺(29′0″)的淡水被中心管路140和側(cè)向管路142和144排出進入船閘水回收子系統(tǒng)160中。
船閘水回收子系統(tǒng)160的結(jié)構(gòu)如下所述。船閘水回收子系統(tǒng)160設(shè)計成可以接入到運河船閘系統(tǒng)110的現(xiàn)有管路中，如中心管路140和側(cè)向管路142和144中，用于截獲之前會被排到界面102處的淡水(在現(xiàn)有技術(shù)中，也即，先于本發(fā)明技術(shù)之前的技術(shù)中，淡水被排放到界面)。從運河船閘系統(tǒng)110回收的淡水通過圖3圖5中所示的船閘水回收管路168和門閥170返回到淡水蓄水池166。當圖1、圖2、圖5所示的蓄水池166處于工作狀態(tài)時，門閥170處于通常的開啟位置。這樣，回收的淡水通過圖5中清晰示出的船閘水回收管路168直接注入到蓄水池166。船閘水回收管路168是地下管路，直徑可達36英尺(36′0″)，且與運河船閘系統(tǒng)110的現(xiàn)有管路，如中心管路140和側(cè)向管路142和144相連接，并可到達蓄水池166，這一點可以從圖1、圖2中清楚看到。船閘水回收管路168可由任何合適的材料構(gòu)成，比如不銹鋼。
在優(yōu)選實施例中，參見圖3和圖6所示，船閘水回收管路168通過多個接頭管路172、174、176連接到運河船閘系統(tǒng)110上。特別指出(a)側(cè)向管路142通過接頭管路172連接到船閘水回收管路168，(b)中心管路140通過接頭管路174接到船閘水回收管路168，(c)側(cè)向管路144通過接頭管路176接到船閘水回收管路168。每一個接頭管路172、174、176直徑可達18英尺(18′0″)。而且側(cè)向管路142和144分別包括通常關(guān)閉的門閥178和180，以防止淡水流出門閥178和180。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使得淡水被迫分別流入接頭管路172、176，然后流入船閘水回收管路168。類似地，中心管路140包括通常是開啟狀態(tài)的門閥182和通常是關(guān)閉狀態(tài)的門閥184。通常是開啟狀態(tài)的門閥182使淡水流經(jīng)運河船閘系統(tǒng)110，而通常是關(guān)閉狀態(tài)的門閥184會阻止淡水繼續(xù)流動。因此，淡水可有效地流入接頭管路174，然后流到船閘水回收管路168。當船閘水回收子系統(tǒng)160不工作時，位于船閘水回收管路168內(nèi)的正常開啟的門閥170關(guān)閉，門閥178、180、182和184(或其任意的結(jié)合)可處于開啟狀態(tài)，這樣淡水可以像現(xiàn)有技術(shù)一樣排放到界面102處。
與平行船閘112和114的低端船閘門132和138靠得很近的蓄水池166用于接收由船閘水回收子系統(tǒng)160從運河船閘系統(tǒng)110回收的所有淡水。淡水通過船閘水回收管路168和正常開啟的門閥170到達蓄水池166中，這一點可以從圖5中清楚看到。在淡水被回收到蓄水池166之后，它通常至少向3個方向流動。通常地，第一體積的回收淡水(用箭頭185表示)流入到位于淡水域104與鹽水域106之間的界面102處的防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162。第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)用于阻止鹽水進入淡水域104。第二體積的回收淡水(用箭頭187所示)返回到淡水域104，以增加淡水量的高度，便于運河船閘系統(tǒng)110的正常運行。最后，第三體積的回收淡水(用箭頭189所示)到達可飲用水處理設(shè)備164進行進一步的處理，以為當?shù)氐挠盟畣挝惶峁┏渥愕牡?，以便飲用、做飯、洗浴、農(nóng)業(yè)灌溉或其他用途。
蓄水池166位于地下船閘水回收管路168之上，這一點可以從圖5中清楚看到。船閘水回收管路168末端位于蓄水池166下面。多個上升管路186連接船閘水回收管路168并到達蓄水池166，形成多個流入口(flow portals)188。上升管路186和流入口188提供了回收淡水到達蓄水池166的通路。蓄水池166通常是較大的混凝土池，通常會使人聯(lián)想到較大的游泳池，長約1200′，寬250′，高度與運河船閘系統(tǒng)110的高度相匹配。蓄水池166的主要功能就是過濾和預處理第一體積的回收淡水，達到第一級的處理要求。進入蓄水池166之后，回收淡水會遇到碎片濾屏190，從圖1、圖2、圖4A、圖4B、圖5、和圖6中可以看到碎片濾屏的結(jié)構(gòu)。碎片濾屏190通過移除較大的碎片，例如樹干、浮游植物，有時也會是一些海洋生物，來輔助回收淡水的過濾處理。
在該領(lǐng)域中碎片濾屏190這一特征是已知的，通常用于包含有較大物件和碎片的原始水的處理中。例如，碎片濾屏可會與動力廠的冷卻水塔一起使用，動力廠通常從當?shù)睾础⒑恿?、和其他較大的水體中抽取獲得冷卻水。被碎片堵塞的碎片濾屏190通常具有該領(lǐng)域中已知的自清理特征(圖中未示出)。自清理器(圖中未示出)的功能是將堵塞碎片濾屏190碎片清除到一個大盤子或容器中，當大盤子或容器中充滿較大的碎片時，其會被抬高，并把較大碎片倒在蓄水池166的外面。碎片濾屏190的自清理器(圖中未示出)可以是由電機帶動的逆流清理器或自清理濾屏刀片。這種類型的自清理器(圖中未示出)通?？梢詮臑閯恿S提供水處理設(shè)備的制造廠獲得。
在優(yōu)選實施例中，碎片濾屏190呈V形，并且包括第一濾屏部件192和第二濾屏部件194，這一點可以從圖5中清楚看到。當回收淡水進入上升管路186后流經(jīng)多個位于碎片濾屏190內(nèi)的流入口188后，第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)流過碎片濾屏190的第一濾屏部件192，參見圖5。其余的回收淡水(包括用箭頭187所示的第二體積的回收淡水和用箭頭189所示的第三體積的回收淡水)流過碎片濾屏190的第二濾屏部件194。下面將介紹防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162，其中第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)進入該防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)。
第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)通過第一濾屏部件192之后，直接到達多個堰門閥200，這一點可以從圖2、圖5中清楚看到。多個堰門閥200的功能是讓來自蓄水池166的第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)通過，并到達溢流池202。溢流池202用于儲存要流入到防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162中的第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)。堰門閥200與堰門控制器204和高度控制器206一起工作，用于控制溢流池202內(nèi)的第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)的高度。值得注意的是，堰門閥200與浮閥的工作原理相似，即水面的高度決定閥是處于開啟狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)，而水面上升的高度決定閥是否關(guān)閉。這樣，堰門閥200的位置由鹽水域106的潮汐(其通常為海洋的潮汐)控制。溢流池202內(nèi)的第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)的水面通常被控制在高于海平面+3″。這樣設(shè)計使得堰門閥200可以阻止鹽水域106的鹽水回流，即阻止鹽水進入蓄水池166。這樣，多個堰門閥200與堰門控制器204和高度控制器206一起運行以阻止蓄水池166內(nèi)的回收淡水變咸。蓄水池166用作第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)與鹽水域106之間的分隔屏障。
溢流池202包括多個排放口208，該排放口與相應個數(shù)的排放管路210一起運作，用于把第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)排放到蓄水池排放管路212中，可參見圖2、圖4A、圖4B、圖5、和圖10所示。排放管路212是地下管路，并自蓄水池166(參見圖5)的溢流池202的下面延伸到位于界面102處的低端船閘門132和138外面的防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162，參見從圖1、圖2、圖8、和圖10。排放管路212的直徑可達36英尺(36′0″)，且可由不銹鋼制成。排放管路212終止于具有多個垂直放置的位于水下的回程排放口216的界面區(qū)域102處，這一點可以從圖8中清楚看到。第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)在重力作用下，通過位于海平面的排放管路212被輸送到垂直放置的位于水下的回程排放口216。位于水下的回程排放口216的直徑可達18英尺(18′0″)，用于垂直噴射第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)，從而在界面區(qū)域102處形成水峰帶(hydraulic mounding zone)218。
防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162的功能是防止鹽水域106的鹽水進入淡水域104的淡水中。通過增加淡水相對于淡水域104與鹽水域106之間界面102處的鹽水的密度(或重量)而實現(xiàn)防止鹽水侵入淡水的目的。通過形成水峰帶218和壓縮空氣混合帶220，淡水的密度可提高，從而可防止鹽水侵入，參見圖11和圖12。為了形成水峰帶218，大量的第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)經(jīng)過位于水下的回程排放口216垂直向上引入(參見圖8)?；厥盏诳拷挥诘?04與鹽水域106之間界面102處，在低端船閘門132和138的口部進行垂直噴射，參見圖8。由于水流磨擦，界面102處的水呈峰狀，即，高于周圍的水面，這樣水峰帶218的壓力提高。水峰帶218內(nèi)的壓力增加致使第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)的密度增加。第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)的壓力的增加使得鹽水偏移，從而阻止了鹽水的侵入。
第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)通過回程排放口216垂直噴射形成水峰帶218使得界面102處的水面比四周水面高，即，形成了峰狀。特別地，水峰帶218中的水比鹽水航道150內(nèi)的鹽水高0.3″。水峰帶218處額外高出的0.3″使得水峰帶內(nèi)的水比四周鹽水壓力要大。水峰帶218峰狀水的壓力梯度與四周位于界面102處的淡水密度(或重量)以及位于鹽水航道150內(nèi)的鹽水密度(或重量)相等或高。因此，通過水峰帶218侵入淡水域104的鹽水會被阻止。淡水高度的增加導致位于水下的回程排放口216中充滿了來自運河船閘系統(tǒng)110的已回收和再循環(huán)的淡水，繼而增加了第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)的壓力，從而淡水壓力就超過了位于鹽水航道150內(nèi)的鹽水壓力。這樣，淡水高度的增加與水峰帶218一起對欲通過運河船閘系統(tǒng)110的低端船閘門132和138，從而進入淡水域104的鹽水設(shè)置了屏障。
防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162的第二部分形成壓縮空氣混合帶220，這一點可以從圖8和圖12中清楚看到。防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162的該部分包括精密起泡器集管222和空氣壓縮設(shè)備224。精密起泡器集管222由4個8″的穿孔管道226構(gòu)成，其跨越界面102的整個底面寬度，并且正位于平行船閘112和114的低端船閘門132和138的外面，參見圖8。精密起泡器集管222上的穿孔管道226可由鍍有環(huán)氧化物的金屬制成，這樣可以防止鹽水的侵蝕?？蛇x擇地，帶有打孔的管226也可由光纖加固管道(FRP)制成，其硬度大，并且同樣可以防止鹽水的侵蝕。
空氣壓縮設(shè)備224由一對空氣壓縮器228構(gòu)成，其壓縮通過精密起泡器集管222的空氣。被泵入到起泡器集管222中的壓縮空氣，穿過帶有打孔的管226以攪動淡水并產(chǎn)生大量的空氣汽泡?？諝馄萆仙竭_淡水表面，引起表面的水中有汽泡出現(xiàn)，從而形成了混合(起泡)帶220，并且空氣汽泡的上升導致混合(起泡)帶220處的水的壓力增加。此處水壓的增加使得第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)的密度(或重量)也增加。淡水的壓力增加抵消了周圍鹽水的壓力，這樣就起到了防止鹽水進入淡水域104的作用。而且，隨著空氣汽泡上升到達淡水表面，混合(起泡)帶220的混合流形成，與位于淡水域104與鹽水域106之間的界面102處的淡水密度相等，該混合(起泡)帶220的混合水流密度是淡水域104、鹽水域106深度的函數(shù)。
值得注意的是，當防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162包括位于水下的回程排放口216(用于形成水峰帶218)或者包括精密起泡器集管222(用于形成混合帶220)時，都可以很好的阻止鹽水侵入淡水。然而，當水下的回程排放口216與精密起泡器集管222結(jié)合在一起，分別形成水峰帶218和壓縮空氣混合帶220時，防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162可以最有效的阻止鹽水侵入淡水。在這種情況下，從水下的回程排放口216垂直噴射的淡水與精密起泡器集管222產(chǎn)生的空氣汽泡混合在一起。這個混合作用發(fā)生在低端船閘門132和138外部的界面102的淡水的整個垂直面上?；旌线^程使得整個淡水垂直面的壓力(密度)相等，其大于或等于鹽水域106中鹽水的壓力(密度)。產(chǎn)生這種情況的原因在于(a)由于水峰帶218和壓縮空氣混合帶220的存在，淡水水面比鹽水水面高；以及(b)因為壓縮空氣沒有與鹽水混合，鹽水中的壓力(密度)不均勻。
這樣，淡水蓄水池166與防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162結(jié)合使用，其中，蓄水池166用作船閘水回收子系統(tǒng)160中的淡水與鹽水航道150內(nèi)的鹽水之間的機械分離器。蓄水池166接收來自運河船閘系統(tǒng)110排出的所有淡水，并把一部分水傳送出去，比如把第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)傳送到堰門閥200和蓄水池排放管路212?；厥盏斜豢刂品蛛x的第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)在水流重力作用下流經(jīng)排放管路212到達位于低端船閘門132和138外部的區(qū)域，參見圖8。第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)通過水下的回程排放口216垂直噴射形成水峰帶218。水峰帶218結(jié)合壓縮空氣混合帶220形成具有均勻壓力的淡水面，如上所述，可用于防止鹽水侵入淡水域104。
以上是對防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162各個構(gòu)成部件的介紹，下面將要詳細描述蓄水池166。從圖5中可以清楚看到V形碎片濾屏190的第一濾屏部件192和第二濾屏部件194。由船閘水回收管路168運送的回收淡水進入上升管路186，流經(jīng)碎片濾屏190內(nèi)的流入口188。第一體積的回收淡水(用箭頭185所示)如前所述通過第一濾屏部件192直接進入堰門閥200和溢流池202。其余的回收淡水(包括用箭頭187所示的第二體積的回收淡水以及用箭頭189所示的第三體積的回收淡水)流過碎片濾屏190的第二濾屏部件194進入到蓄水池166。其余的回收淡水187、189經(jīng)過碎片濾屏190的過濾后，還要以如下方式經(jīng)過蓄水池166內(nèi)的化學預處理，以達到第一級處理的標準要求。
位于混凝土蓄水池166底部的是航道起泡器集管232和化學試劑噴射器234，從圖2中可以清楚看到的看到這兩部分。航道起泡器集管232類似與防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162結(jié)合使用的精密起泡器集管222，并且由至少一個穿孔管道構(gòu)成。航道起泡器集管232的穿孔管道可由具有環(huán)氧化物鍍膜的金屬或光纖加固管(FRP)制成，這兩種材料都可以防止鹽水的侵蝕。空氣壓縮站236連接到航道起泡器集管232上，用于向航道起泡器集管232提供壓縮空氣。航道起泡器集管232用于氧化回收的淡水(標號187、189標示的淡水)?；瘜W試劑泵殼體238連接到化學試劑噴射器234上，用于把化學試劑加入到試劑噴射器234和回收的淡水中，參見圖2。化學試劑或化學絮凝物加入到剩余的淡水(用箭頭187、189標示的淡水)，這樣可以使得懸浮固體，如礦物質(zhì)、有機物沉淀和/或浮選。該過程可去掉回收淡水中的溶劑和固體物，從而獲得清澈的淡水。而且，通過航道起泡器集管232釋放到回收淡水中的空氣汽泡有助于混合絮凝物以使其粘接到懸浮溶劑和懸浮物上，諸如粘接到油類或油脂上。
回收淡水(用箭頭187、189標示)中的懸浮固體的沉淀形成凝塊，其落到蓄水池166底部，利用螺絲鉆(sludge)傳送系統(tǒng)(圖中未示出)將其去除。該螺絲鉆傳送系統(tǒng)通常包括可連續(xù)轉(zhuǎn)動的、電力驅(qū)動的、螺紋狀的淤泥去除設(shè)備，用于處理蓄水池166底部多個底部管道或端口(圖中未示出)中的淤泥。螺絲鉆傳送系統(tǒng)(圖中未示出)通常用于水處理設(shè)備中。在化學試劑或化學絮凝物的作用下，懸浮固體漂浮形成泡沫，其通過流體隔板240漂浮在回收淡水(用箭頭187、189標示)的上部，并被除去，參見圖2、圖4A和圖4B。流體隔板240一般用于水處理設(shè)備中，用于分離并除掉航道起泡器集管232中產(chǎn)生的空氣汽泡而形成的泡沫，從而防止污染經(jīng)過化學處理的淡水。流體隔板240也可用于使得落于回收淡水(用箭頭187、189標示)中的固體流經(jīng)蓄水池166底部管道或端口(圖中未示出)，以便在主要的蓄水槽(圖中未示出)中作進一步的處理。
圖2中位于蓄水池166中流體隔板240下游的回收淡水(用箭頭187、189標示)在此處已經(jīng)很清澈，且被氧化，準備運送到兩個目的地。第二體積的回收淡水187經(jīng)過第一泵室242被抽吸到淡水域104，以補充淡水供應。第二體積的回收淡水187用于運河船閘系統(tǒng)110的操作以及一些商業(yè)和公眾的用水、農(nóng)業(yè)用水和灌溉的需求等。第三體積的回收淡水189經(jīng)過第二泵室244到達可飲用水處理設(shè)備164做進一步的處理，以提供可飲用水，參見圖2。
可飲用水處理設(shè)備164從蓄水池166接收清澈的、經(jīng)過氧化的水(即第三體積的回收淡水189)，這一點可以從圖2中清楚看到。通風水池250是一個開口池，作用是在進行水處理之前對回收淡水189進行通風?；厥盏?89必須經(jīng)過通風以除掉揮發(fā)性物質(zhì)和有機物質(zhì)，例如通過蒸發(fā)除掉酒精。位于通風水池250內(nèi)的多個噴泉252噴射水，目的是把氧溶入到回收淡水189中?；厥盏?89進一步氧化的目的是提高菌類活動，分解其在回收淡水(用箭頭189標示)中的組合物?；瘜W試劑設(shè)備254向通風水池250中進行通風的淡水中注入化學物質(zhì)，諸如蘇打灰、聚合體和其他合適的化學物質(zhì)，其目的是凈化淡水，以進一步提高固體懸浮物的沉淀。多個混合器256的功能是使所有的化學物質(zhì)與通風的淡水進行充分的混合。
經(jīng)過充分的化學混合之后，回收淡水189到達多個沉積室258，其主要功能是使回收淡水189中的固體沉積到沉積室258的底部。利用真空抽氣操作(圖中未示出)定期除去沉積到沉積室258底部的固體，該過程的工作原理與清潔游泳池的原理類似?；厥盏?89然后到達沉積處理池260，該沉積處理池中的處理是沉積過程的最后一步，回收淡水在此處處理的時間會更長，目的是最大化地沉積固體物。下一個級包括一個媒介過濾級262的處理，其用于過濾經(jīng)過化學處理后的水。媒介過濾級262包括無煙煤/煤、沙子、砂礫、和活性碳，其越來越多地用于凈化淡水。接下來過濾后的回收淡水189經(jīng)過一對直徑6英尺(6′0″)的管線264到達清潔井(clearwell)266，清潔井266是存放回收淡水189的地方，在這里回收淡水變成了清澈可飲用的水。然后將氯加入到清潔井266的過濾可飲用水中，進行消毒處理。泵室268將經(jīng)過過濾的可飲用水從清潔井266中吸出，并泵入到可飲用水的存放設(shè)備中(圖中未示出)，以便滿足飲用、做飯、洗浴等用水要求。外部電子變電站270和內(nèi)部電子開關(guān)設(shè)備272與防鹽水侵入系統(tǒng)100鄰近設(shè)置，以方便提供電能。
總之，通常應用于淡水域104與鹽水域106之間界面102處的防鹽水侵入系統(tǒng)100包括淡水回收子系統(tǒng)160，用于從淡水域104中回收淡水。另外，與淡水回收子系統(tǒng)160相連通的蓄水池166接受回收的淡水，并使之改道。與蓄水池166連通的防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162安放于淡水域104與鹽水域106之間的界面102處。防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162包括多個位于水中的回程排放口216以及精密起泡器集管222，其中，位于水下的回程排放口垂直噴射回收的淡水，以形成水峰帶218，而起泡器集管用于形成混合帶220。水峰帶218和混合帶220可提高淡水的密度，防止鹽水域106的鹽水侵入到淡水中。
與現(xiàn)有技術(shù)中已知的防鹽水侵入系統(tǒng)相比，本發(fā)明具有很多新型的特點。根據(jù)本發(fā)明的防鹽水侵入系統(tǒng)100最主要的優(yōu)點是它可以儲存、回收、循環(huán)淡水，且(a)第一體積的回收淡水185流入防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162中，用于防止鹽水侵入到淡水域104中；(b)第二體積的回收淡水187返回到淡水域104中，用于運河船閘系統(tǒng)110的操作；以及(c)第三體積的回收淡水189流入可飲用水處理設(shè)備164，為公眾、私人、商業(yè)提供清潔可飲用水。此外，防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)162采用位于水下的回程排放口216和精密起泡器集管222分別形成水峰帶218和混合帶220，從而可防止鹽水侵入淡水域104中。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防鹽水侵入系統(tǒng)，應用于淡水域與鹽水域之間的界面處，所述防鹽水侵入系統(tǒng)包括淡水回收子系統(tǒng)，用于從所述淡水域中回收淡水；蓄水池，與所述淡水回收子系統(tǒng)相連通，用于接收所述回收的淡水，并使之改道；以及防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)，與所述蓄水池相連通，并設(shè)置于所述淡水域與所述鹽水域之間的界面處，所述防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)包括多個位于水中的回程排放口，其垂直噴射所述回收的淡水，形成一個水峰帶，所述水峰帶可以提高所述淡水的密度，防止所述鹽水域的鹽水侵入到所述淡水中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述淡水回收子系統(tǒng)包括淡水回收管路和閥，用于收集所述淡水域中的淡水，并將所述淡水運送到所述蓄水池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述蓄水池包括碎片濾屏，用于過濾所述回收淡水中存在的較大碎片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述蓄水池還包括多個堰門閥，用于防止所述鹽水回流到所述蓄水池中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述蓄水池還包括堰門控制器，用于控制所述淡水流入多個所述堰門閥中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述蓄水池還包括溢流池，用于收集通過多個所述堰門閥的淡水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述溢流池還包括高度控制器，用于控制所述溢流池中所述淡水的體積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，還包括蓄水池排放管路，用于把所述回收淡水引導注入所述防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)。
9.一種防鹽水侵入系統(tǒng)，其應用于淡水域與鹽水域之間的界面處，所述防鹽水侵入系統(tǒng)包括淡水回收子系統(tǒng)，用于從所述淡水域中回收淡水；蓄水池，與所述淡水回收子系統(tǒng)相連通，用于接收回收的淡水，并使之改道；以及防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)，與所述蓄水池相連通，并設(shè)置于所述淡水域與所述鹽水域之間的界面處，所述防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)包括多個位于水中的回程排放口和精密起泡器集管，其中所述位于水下的回程排放口垂直噴射回收的淡水，形成一個水峰帶，所述起泡器集管用于形成混合帶，所述水峰帶和所述混合帶可提高淡水的密度，防止所述鹽水域的鹽水侵入到所述淡水中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)還包括一對空氣壓縮站，用于為所述精密起泡器集管提供壓縮空氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)的所述精密起泡器集管還包括多個位于水下的帶有打孔的管道。
12.一種防鹽水侵入系統(tǒng)，其應用于淡水域與鹽水域之間的界面處，所述防鹽水侵入系統(tǒng)包括淡水回收子系統(tǒng)，用于從所述淡水域中回收淡水；蓄水池，與所述包括碎片濾屏和航道起泡器集管的所述淡水回收子系統(tǒng)相連通，用于接收、過濾、氧化、重新分流所述回收的淡水；以及防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)，與所述蓄水池相連通，并設(shè)置于所述淡水域與所述鹽水域之間的界面處，所述防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)包括多個位于水中的回程排放口和精密起泡器集管，其中，所述位于水下的回程排放口垂直噴射回收的淡水，以形成水峰帶，所述起泡器集管用于形成混合帶，所述水峰帶和所述混合帶可以提高淡水的密度，防止所述鹽水域的鹽水侵入到所述淡水中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，還包括空氣壓縮站，用于給所述航道起泡器集管提供壓縮空氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，還包括可飲用水處理設(shè)備。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述蓄水池還包括化學試劑噴射器，用于向所述淡水中添加化學絮凝物，以便處理所述淡水中的懸浮固體。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，所述蓄水池還包括流體隔板，用于強迫固體落到所述蓄水池的底部，以便于收集。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，還包括第一泵，用于從所述蓄水池中抽吸所述淡水并注入到所述淡水域中。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的防鹽水侵入系統(tǒng)，其中，還包括第二泵，用于從所述蓄水池中抽吸所述淡水并注入到所述可飲用水處理設(shè)備中。
全文摘要
一種防鹽水侵入系統(tǒng)，安裝于淡水域與鹽水域之間的界面處，包括淡水回收子系統(tǒng)，用于從淡水域中回收淡水；蓄水池，與淡水回收子系統(tǒng)相配合用于接受回收的淡水，并使淡水改道；防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)，與蓄水池相連通，且安放于淡水域與鹽水域之間的界面處。其中，防鹽水侵入屏障子系統(tǒng)，包括多個位于水中的回程排放口和精密起泡器集管，其中，位于水下的回程排放口垂直噴射回收的淡水，形成水峰帶，而精密起泡器集管用于形成混合帶，該水峰帶和混合帶可以提高淡水的密度，防止鹽水域的鹽水侵入淡水中。
文檔編號E02B3/00GK1759033SQ200480006586
公開日2006年4月12日 申請日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月12日
發(fā)明者韋恩·W·斯帕尼 申請人:優(yōu)培斯有限公司