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[科普中國]-海水取水構筑物

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隨著沿海地區(qū)工業(yè)的發(fā)展,用水量日益增加,沿海地區(qū)的工廠(如電廠、化工廠等)已逐漸廣泛利用海水作為工業(yè)冷卻用水。海水取水構筑物主要有引水管渠取水、岸邊式取水和潮汐式取水3種形式。

海水取水的特點海水的含鹽量及腐蝕性海水含有較高的鹽分,一般為3.5%,如不經處理,一般只宜作為工業(yè)冷卻用水。海水中的鹽分主要是氯化鈉,其次是氯化鎂和少量的硫酸鎂、硫酸鈣等。因此,海水的腐蝕性甚強,硬度很高。海水對碳鋼的腐蝕率較高,對鑄鐵的腐蝕則較小。因此,海水管道宜采用鑄鐵管和非金屬管。

常用的防止海水對碳鋼腐蝕的措施如下:

(1)水泵葉輪、閥門絲桿和密封圈等采用耐腐蝕材料,如青銅、鎳銅、鈦合金鋼等制作而成。

(2)海水管道內外壁涂防腐涂料,如酚醛清漆、富鋅漆、環(huán)氧瀝青漆等。

(3)采用陰極保護。

為防止海水對混凝土的腐蝕,宜用標號較高的抗硫酸鹽水泥或普通水泥混凝土表面涂防腐涂料。

海生物的影響與防治海水中的生物,如海紅(紫貽貝)、牡蠣、海蛭、海藻等大量繁殖,造成取水頭部、格網和管道阻塞,不易清除,對取水安全有很大威脅。特別是海紅極易大量黏附在管壁上,使管徑縮小,降低輸水能力。青島、大連等地取用海水的管道內壁上,海紅每年堆積厚度可達5~10 mm。

防治和清除海生生物的方法有加氯法、加堿法、加熱法、機械刮除、密封窒息、含毒涂料、電極保護等。其中以加氯法采用最多,效果較好。水中余氯量保持在0.5 mg/L左右,即可抑制海生物的繁殖。

潮汐和波浪潮汐平均每隔12 h 25 min出現(xiàn)一次高潮,在高潮之后6 h 12 min出現(xiàn)一次低潮。我國沿海大潮高度各地不同,渤海一般在2~3m之間,長江口到臺灣海峽~帶在3 m以上,南海一帶則在2 m左右。

海水的波浪是由風力引起的。風力大、歷時長,則會形成巨浪,產生很大的沖擊力和破壞力。取水構筑物宜設在避風的位置,并應對潮汐和風浪造成的水位波動及沖擊力有足夠的考慮。

泥沙淤積海濱地區(qū),特別是淤泥質海灘,漂沙隨潮汐運動而流動,可能造成取水口及引水管渠嚴重淤積。因此,取水口應避開漂沙的地方,最好設在巖石海岸、海灣或防波堤內。1

海水取水構筑物引水管渠取水當海灘比較平緩時,用自流管或引水渠引水。圖1為自流管式海水取水構筑物,它為某熱電廠和某化工廠提供生產冷卻用水,日供水量為125萬t。自流管為兩根直徑為3.5 m的鋼筋混凝土管,每根長1 600 m,每條引水管前端設有6個立管式迸水口,進口處裝有塑料格柵進水頭。

岸邊式取水在深水海岸,岸邊地質條件較好,風浪較小,泥沙較少時,可以建造岸邊式取水構筑物,從海岸邊取水,或者采用水泵吸水管直接伸入海岸邊取水。

潮汐式取水如圖2所示,在海邊圍堤修建蓄水池,在靠海岸的池壁上設置若干潮門。漲潮時,海水推開潮門,進入蓄水池。退潮時,潮門自動關閉,泵房自蓄水池取水。這種取水方式節(jié)省投資和電耗,但池中沉淀的泥沙清除較麻煩。有時蓄水池可兼作循環(huán)冷卻水池,在退潮時引入冷卻水,可減少蓄水池的容積。1

本詞條內容貢獻者為:

鄭國忠 - 副教授 - 華北電力大學