JP2000355960A - 海洋深層水の取水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 海洋深層水の取水管及び排水管の設置作業を
陸上部で行うと共に、取水を大容量に行い、且つ、排水
が周辺海域の生態系に悪影響を及ぼさないようにする。 【解決手段】 地表面１より少なくとも水深３０ｍ以上
の海底Ｓに向けて所定断面の坑道６を構築する。その
後、該坑道６内に取水管１１及び排水管１２を該地表面
１より夫々接合させながらスライドさせ、更に、該取水
管１１の先端部１１ａには、該海底Ｓに沿って下方へス
ライドさせて該取水管１１を沈設させる取水装置４を取
付ける。該取水装置４を所定の海底に設置した後、該取
水管１１より該海洋深層水３を取水すると共に、使用後
の該海洋深層水３を該排水管１２により海中に放流す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海洋深層水の取水
方法に関するものであり、特に、取水管等の設置作業が
陸上部で安全に行うことができると共に、大規模に海洋
深層水を取水し、且つ、排水が周辺海域の生態系に悪影
響を及ぼさないようにする海洋深層水の取水方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、深層水を取水する方法は、硬質ポ
リエチレンパイプの外側に鉄線を巻いた取水管を作業船
上より海底に沿って深層水取水位置まで配設し、地上部
に構築する井戸の底部に該取水管を取り付けて該井戸よ
りポンプアップにより該深層水を取水している。又、使
用後の余剰深層水はそのまま周辺海域に放流している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】海洋深層水は、水深略
２００ｍ（２０気圧下）以深で長い年月を経て熟成され
た海水であるため、富栄養性 清浄性 低温安定
性 熟成性 ミネラル特性等を持ち、大きな潜在能
力を秘めた価値の高い海洋資源である。

【０００４】従来の海洋深層水の取水方法は、パイプに
よる取水のため表層付近は台風等による波浪や船舶のア
ンカー等から防護する必要が生じ、海底に形成する溝内
に埋設するか、コンクリートシンカーや敷石で該パイプ
を保護している。又、該パイプの内径は通常１２５mm〜
４５０mmが採用されており、その取水量も１０００〜３
００００m³／日が一般的であり、小容量の取水しかでき
なかった。

【０００５】更に、海洋深層水の利用も水産及び食品
（酒、味噌、醤油、塩）等に限られた小規模利用範囲に
すぎなかった。又、使用後の余剰深層水は表層付近の海
水よりも水温が低く、且つ、塩分濃度も高いため、その
まま表層付近に放流すると、周辺海域の生態系に多大な
悪影響を及ぼす。

【０００６】そこで、取水管等の設置が波浪等の影響も
受けず、陸上部から安全に作業ができ、且つ、該深層水
の取水を大容量にすると共に、その利用範囲も拡大で
き、使用後の余剰深層水も周辺海域の生態系に影響を及
ぼさない海洋深層水の取水方法を得るために解決すべき
技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を
解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、地表面より海洋深層
水を取水する方法に於て、少なくとも水深３０ｍ以上の
海底に向けて該地表面より所定断面の坑道を構築した
後、該坑道内に取水管及び排水管を該地表面より夫々接
合させながらスライドさせ、更に、該取水管の先端部に
は、該海底に沿って下方へスライドさせて該取水管を沈
設させる取水装置を取付け、該取水装置を所定の海底に
設置し、該取水管より該海洋深層水を取水すると共に、
使用後の該海洋深層水を該排水管により海中に放流する
海洋深層水の取水方法を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図４に従って詳述する。図１は海洋深層水の取水
及び排水状態を示す縦断側面図である。海面２から深さ
（２００〜３００ｍ）の海洋深層水３を取水するための
取水管１１を海底Ｓに沿って配設する。該取水管１１の
設置は台風等による波浪の影響がなく、且つ、船舶のア
ンカーからの防護が必要ない位置に配設する。更に、後
述する使用後の海洋深層水の排水位置も考慮すると、該
取水管１１及び排水管１２の該海底Ｓへの出口部５ｂは
該海面２から少なくとも３０ｍ以上の位置とする。

【０００９】該取水管１１及び該排水管１２を配設する
ため、地表面１の陸上部５ａより該海底Ｓへの該出口部
５ｂへ向けて斜めにボーリングを行い、坑道６を構築す
る。該ボーリングは該陸上部５ａにボーリングマシン８
を設置し、先端にハンマービット（図示せず）を設け岩
盤Ｒの削孔を行い、その後方には回転及び推力を該ハン
マービットに伝え、且つ、流体を刃先に供給するドリル
ロッド（図示せず）を順次継足しながら該坑道６となる
ボーリング孔を形成する。該ボーリング孔６は図２に示
すように内径６００〜８００mmの円形断面に構築され、
その内径内には孔壁の崩壊防止及び海水による浸食防止
のために、順次ケーシングパイプ７を挿入しながら形成
する。

【００１０】尚、該岩盤Ｒの状態により該ケーシングパ
イプ７は、該陸上部５ａの口元部だけに配設するか、全
く配設しなくてもよい。該ケーシングパイプ７は錆びな
いステンレス鋼又は強化プラスチック（ＦＲＰ）材で構
成し、後述する該取水管１１，１１及び該排水管１２，
１２の配設のためのガイド管の役目も果たす。又、該ボ
ーリング孔６の構築に変えて該陸上部５ａから全断面掘
削機（図示せず）等により該海底Ｓへの該出口部５ｂに
向け斜坑となるトンネルを構築してもよい。然るときに
は、坑内無人化で且つ、地上の監視操作により全断面を
連続的に掘削しながら排土を行うことができると共に、
所定の取水容量を確保できる断面形成も容易に行うこと
ができる。

【００１１】該ボーリング孔６を貫通させた後、該ボー
リングマシン８を撤去し、該陸上部５ａから図２に示す
ように該ボーリング孔６内に複数の該取水管１１，１１
及び該排水管１２，１２（この場合２系列）を蓮根状の
穴明状態になるように配設する。該取水管１１及び該排
水管１２は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）管で形成
し、その単体長さは５〜１０ｍ、外径は３００〜３５０
mmを可とし、管の両端部は図３に示すようにフランジ１
３で形成されている。該取水管１１及び該排水管１２の
単体同士の場合は、該陸上部５ａで該フランジ１３，１
３同士を突合せ、その突合せ面の一部に電流を供給して
加熱すると同時に該フランジ１３，１３を加圧し、連続
して接合するバットシーム溶接により行い、所定の長さ
の該取水管１１及び該排水管１２を該出口部５ｂへ向か
って押し出すようにして該ボーリング孔６内に配設す
る。

【００１２】次に、該取水管１１が該海底Ｓの該出口部
５ｂに到達したとき、該取水管１１を更に該海洋深層水
３の取水位置へ該海底Ｓに沿って配設するための取水装
置４を該取水管１１の先端部に設置する。該取水装置４
は、図４に示すように該取水管１１の取水口１１ａを該
海底Ｓに沿ってスライド下降させるとき、該取水管１１
を該海底Ｓの岩盤等から保護するため、該海底Ｓから所
定の間隔を有すると共に、該取水管１１の沈設のための
アンカーの役目を果たすように該取水管１１を中心とす
る四角錐体の形状を有する鋼製の構造体である。該取水
装置４の先端部は斜材１５，１５，１５，１５で補強
し、中心部は該取水管１１を通過させるボス部１７を設
け、且つ、四角形の角部より後方の該取水管１１へ夫々
長手方向に水平材１６，１６，１６，１６を設け、該水
平材１６，１６，１６，１６の該取水管１１上の交差部
には中心部を該取水管１１を通過させるボス部１８を設
ける。

【００１３】該取水管１１の先端部への該取水装置４の
取付けは、図１に示すように該取水管１１が該出口部５
ｂに到達したとき、作業船のクレーン９により該取水装
置４を吊下げて所定位置へ搬送した後、潜水夫１０によ
り該取水管１１を該取水装置４の各ボス部１７，１８に
挿入し、該取水管１１と該取水装置４とをワイヤー（図
示せず）等で固着する。その後、該取水管１１の該陸上
部５ａでの接合及び送り出し作業により、該取水装置４
が急激に沈下しないように制動させながらゆっくりと該
海底Ｓに沿って所定の該海洋深層水３の取水装置まで自
然沈下させて該取水装置４を沈設させる。

【００１４】尚、該取水装置４は、予め、該陸上部５ａ
で該取水管１１の先端部に傘を閉じた状態にした構造物
を取付けて置き、該取水管１１が出口部５ｂを通過した
とき、バネ力等を利用して自動的に傘状に開くように
し、該海底Ｓに沿って沈下させるようにしてもよい。

【００１５】該取水管１１の該取水口１１ａからの該海
洋深層水３は該陸上部５ａに設置されるポンプ（図示せ
ず）で汲上げ、配管（図示せず）により所定の場所へ運
び使用する。又、使用後の該海洋深層水３は図２に示す
ように該ボーリング孔６内に配設される該排水管１２に
より、該出口部５ｂ付近の海中に放流する。該海洋深層
水３は、水温が低いため表層付近に放流すると底生生物
等に悪影響を及ぼすが、該出口部５ｂを水深３０ｍ以上
の海底に設置しているので、底生生物等に与える影響は
少ない。更に、該排水管１２の該陸上部５ａには、使用
後の該海洋深層水３を圧送排水するポンプ（図示せず）
を設置し、該出口部５ｂ付近に拡散放流するので、周辺
海域への影響は更に少なくなる。

【００１６】又、該出口部５ｂ付近に配設される該排水
管１２の先端部には、逆止弁（図示せず）を取付け、海
水の逆流を防止してもよい。

【００１７】尚、前述の発明の一実施の形態で示したボ
ーリング孔、取水管及び排水管の形状、大きさ並びに取
水管及び排水管の材質等はこれに限定されるべきではな
く、海洋深層水取水計画により適宜変更される。

【００１８】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は少なくと
も水深３０ｍ以上の海底に向けて地表面より坑道を構築
するので、その構築作業はすべて陸上部で安全に行うこ
とができる。更に、坑道内に設置する取水管及び排水管
の単体同士の接合作業も陸上部で容易に行うことができ
る。又、該坑道内に該取水管を複数配設することで大容
量の海洋深層水を取水することが可能となり、従来の小
容量の取水で且つ食品関係等の小規模に限られていたも
のを、深層水の低温安定性を利用して火力発電所の冷却
用水又は冷熱エネルギーシステム等の大規模利用が可能
となる。

【００２０】更に、該坑道をガイドとして、該取水管及
び該排水管を海底に向けて容易にスライドさせて配設す
ることができ、且つ、該取水管は、水深３０ｍ以上の海
底に配設されるので、台風等による波浪や船舶のアンカ
ー等からの防護は必要ない。又、該取水管の先端部には
取水装置を取付けるので、該取水装置は該取水管を海底
にスライドさせるときの保護と沈設の際のアンカーの役
目を果たす。

【００２１】使用後の海洋深層水は、該坑道内の該排水
管を介して海中に放流されるので、底生生物等の生態系
に与える影響は少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示し、深層水の取水及
び排水状態を示す縦断側面図。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図。

【図３】取水管（排水管）の接合状態を示す縦断面図。

【図４】取水装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 地表面 ３ 海洋深層水 ４ 取水装置 ６ 坑道（ボーリング孔） １１ 取水管 １１ａ 取水管の先端部 １２ 排水管 Ｓ 海底

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地表面より海洋深層水を取水する方法に
   於て、少なくとも水深３０ｍ以上の海底に向けて該地表
   面より所定断面の坑道を構築した後、該坑道内に取水管
   及び排水管を該地表面より夫々接合させながらスライド
   させ、更に、該取水管の先端部には、該海底に沿って下
   方へスライドさせて該取水管を沈設させる取水装置を取
   付け、該取水装置を所定の海底に設置し、該取水管より
   該海洋深層水を取水すると共に、使用後の該海洋深層水
   を該排水管により海中に放流することを特徴とする海洋
   深層水の取水方法。