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概要
干拓局は、貯水池からの放流水の水温を制御する新しい技術を模索している。これらの技術は、設置やメンテナンスのコストを削減し、水温目標をより良く、またはより簡単に達成するために必要である。
背景
貯水池放流流量の温度制御は、水質要件や生物学的意見を遵守し、絶滅危惧種保護法で保護されている種への潜在的影響を軽減する上で、事業者の立場をより良くする。
ダムは、下流の水温レジームに影響を及ぼす。つまり、水柱の最上部（エピリムニオン）に暖かい水層があり、水柱の最下部 （ハイポリンニオン）に冷たい水層がある。これらの層は、メタリン水層（サーモクラインとも呼ばれる）によって隔てられている。メタリン水層は、通常の対流循環を制限し、ハイポリン水層の混合を妨げる。水温は、水面から貯水池の底まで大きく変化する。ダムの固定流量放流地点は、特定の標高でのみ水を取水し、1年の特定の時期の水温と放流の質に影響を与える。放流された水は、貯水池の下流における魚種の最適な生息環境と生存にとって、温かすぎたり冷たすぎたりすることがある。
干拓地は現在、下流の温度要件に対処するため、選択的取水装置と施設の運用技術を採用している。温度制御装置の設置や維持にはコストがかかる。
制約／考慮事項
必須
- 技術には、流体を直接加熱または冷却する方法（熱交換装置、冷却器など）、あるいは流体の加熱または冷却を防ぐ方法（太陽反射、コーティング、被覆など）が含まれる。
- 環境への影響を最小限に抑える。
- 従業員による本技術の操作およびメンテナンスに関する安全上の配慮を満たすこと。
希望
- 低コスト – 設置と長期運用・保守。
- メンテナンスの手間が少ない。
- 簡単に拡張できる。
可能な解決策
- 水資源プロジェクト（ダム、運河、大型送水管など）に関連するあらゆる産業において、水温を制御（冷却または加熱）する方法に関心がある。
- 石油・ガスパイプライン、プロセス水、廃水排水に関する適用技術。
- 既知の解決策を深層成層貯水池に適用する（例：層分離装置、表面ポンプ、ドラフトチューブミキサー、温水槽、フローティングインテーク、マルチレベルアウトレット）。
- 貯水池の満水と放流戦略。
- 熱交換装置。
- 経済的な機械式冷却。
- 液体空気エネルギー貯蔵。
- 貯水池の加熱を制限する（太陽熱の反射など）。
ソリューションの望ましい結果
どのような開発段階であれ、水を温めるか冷やすか、可能であればその両方を提供する温度制御装置を探している。
使用分野と用途
貯水池放流流量の水温制御オプション。
これまでの解決策
干拓地では現在、ゲート式選択取水装置を使用しており、水柱のさまざまな高さにある取水口やゲートから選択的に取水することで、下流で必要とされる暖かい水と冷たい水の両方に対応している。また、混合を制御し、指定された水位で取水するために、柔軟な温度カーテンを使用しています。
先に述べたすべての解決策は、設置や維持管理に高いコストを伴うか、特定の水文学的条件下では下流の温度目標を達成できない可能性がある。再生可能エネルギーは、他の貯水池で適用されている技術（分流装置、表面ポンプ、ドラフトチューブミキサー、加温池、浮動取水口、マルチレベル取水口など）を知っているが、大規模ダムに適用するのは難しい。これらの分野での解決策は、大幅な改善が提案された場合にのみ有効である。