Les prises d'eau de mer sont utilisées pour les usines de dessalement et à des fins non potables, telles que les piscines ou le refroidissement. Elles ne sont donc généralement pas envisagées pour les situations d'urgence, sauf si les travaux consistent à restaurer les prises existantes endommagées des usines de dessalement, afin de rétablir l'approvisionnement en eau potable.

Les prises d'eau de mer peuvent être classées en structures de surface ou souterraines, et le choix de l'une ou de l'autre dépend de différents facteurs. Elles sont généralement conçues pour de grands volumes d'eau et doivent être réalisées de manière à éviter les dommages et les problèmes environnementaux tout en produisant une eau de qualité et de consistance suffisante pour tout processus de traitement ultérieur.

Considérations sur la conception

Les principales préoccupations de conception pour les usines de dessalement sont de prélever suffisamment d'eau pour répondre à la demande, de minimiser l'impact environnemental et d'obtenir une bonne qualité de l'eau de la manière la plus cohérente possible. Les Prises d'eau de mer sont spécifiques au site, ont tendance à être l'aspect le plus difficile de la construction d'une usine de dessalement et peuvent représenter jusqu'à un cinquième du coût total en capital. Divers facteurs influencent le choix du site et le type de prise d'eau, notamment la topographie et la géologie du littoral, les données brutes sur la qualité de l'eau, la biologie marine, les sources de pollution et les exigences de navigation. Dans l'ensemble, une usine de prise d'eau et de traitement sont souvent situées à proximité l'une de l'autre pour réduire les coûts de pompage. Ceci est particulièrement important avec l'Osmose inverse T.15 , qui produit des quantités importantes d'eaux usées à haute salinité.

Les prises de surface sont généralement utilisées où de grands volumes sont nécessaires (plus de 38 000 m³/jour), où la force de la mer n'est pas susceptible d'endommager l'ouvrage, ou bien lorsque la géologie ne permet pas une prise souterraine. Les prises de surface ont un tuyau ouvert sur le fond marin qui se connecte généralement à un puisard construit à terre, où l'eau est d'abord filtrée avant d'être pompée. Les problèmes avec cet arrangement incluent le coinçage, où les organismes sont piégés sur l'écran par la force du débit d'eau, et l'entraînement, où les organismes plus petits passent à travers et atteignent l'usine de traitement. Les solutions comprennent des mesures aux extrémités du tuyau d'admission et des filtres pour effrayer les poissons (par exemple, une crépine à cage tournante sur l'extrémité du tuyau), pour empêcher les organismes plus gros d'entrer (par exemple, des barrières en filet filtrant autour de l'extrémité du tuyau ou des tamis à mailles fines) et pour réduire la vitesse (par exemple, les filtres passifs). La qualité de l'eau peut également varier avec les prises de surface (par exemple, après des tempêtes), ce qui peut empêcher le fonctionnement des usines de dessalement. L'eau d'une prise d'eau à ciel ouvert nécessitera toujours un prétraitement important pour éliminer tout ce qui pourrait encrasser les membranes lors du processus de traitement.

Lorsque les problèmes d'environnement ou de qualité de l'eau ne peuvent être satisfaits, une prise d'eau souterraine peut être envisagée, ce qui présente plusieurs avantages par rapport aux prises de surface. Alors qu'elles ont tendance à prélever des volumes plus petits, elles produisent une eau de meilleure qualité avec une plus grande consistance, réduisant ainsi les exigences de prétraitement. Elles peuvent être construites en utilisant des techniques similaires à la Filtration des berges I.6 , ainsi qu'à travers un puits collecteur Ranney (puits en béton de grand diamètre avec des crépines horizontales enfoncées horizontalement), des puits forés à angle ou des puits forés horizontaux. Cependant, la technique la plus couramment utilisée est le forage vertical près de la mer pour exploiter la section plus profonde d'eau de mer qui se trouve sous l'eau douce dans cette zone. Le type exact de prise souterraine peut également dépendre de la quantité totale d'eau nécessaire. Les puits d'eau de mer par injection ont également été utilisés efficacement pour des besoins de captage inférieurs, l'avantage étant qu'ils sont rapides et faciles à installer. Un problème avec les prises souterraines, cependant, est le risque de déstabiliser l'équilibre entre la mer et l'eau douce, ce qui pourrait affecter à travers l'intrusion saline les puits locaux qui puisent dans la zone d'eau douce.

Matériaux

Les matériaux dépendent de la conception de la prise d'eau utilisée, qui peut être des tuyaux en PVC, du gravier ou du béton disponibles localement. Ces matériaux doivent être résistants à la corrosion en raison de la nature hautement corrosive de l'eau de mer. Les pompes utilisées, en particulier pour les prises de surface, doivent également être résistantes au pompage de solides.

Applicabilité

Les prises d'eau de mer sont une option pour les phases de stabilisation et de relèvement d'une situation d'urgence où l'objectif est de restaurer les usines de dessalement existantes endommagées. Cependant, la construction d'une nouvelle usine de dessalement est manifestement un travail qui se fait en dehors du contexte d'intervention d'urgence.

Fonctionnement et entretien

Selon le type d'infrastructure de la prise d'eau, différentes mesures de fonctionnement et d'entretien seront nécessaires. Une structure de prise d'eau en double permet d'effectuer l'entretien pendant que la prise d'eau continue de fonctionner. Les prises de surface nécessitent des contrôles sous-marins réguliers des filtres (tous les deux à trois mois) pour faire face à tout entraînement et à l'encrassement biologique. Cela implique généralement de vérifier la présence d'herbes marines, d'huile et de graisse provenant du transport maritime, de rejets d'eaux usées, de moules/bernacles et de proliférations d'algues, qui peuvent tous encrasser les filtres et les membranes. Les prises d'eau souterraines nécessitent moins d'entretien. La quantité d'eau entrant dans la prise d'eau doit être surveillée afin de détecter tout signe de colmatage du filtre qui se bouchera complètement avec le temps si rien n'est fait. Les travaux d'entretien comprendront un nettoyage périodique des crépines et un réaménagement sera nécessaire pour maintenir l'efficacité de la production. L'entretien des crépines dans les puits forés à angle et horizontaux peut nécessiter des techniques d'entretien spécialisées. Toutes les prises d'eau pompent de l'eau de mer, qui est corrosive, de sorte que toutes les pièces métalliques devront probablement être réparées ou remplacées à un moment donné.

Santé et sécurité

Les implications sur la santé sont les mêmes que celles du mode de construction choisi. Pour les puits, les risques pour la santé sont liés à l'excavation, qui varie selon le type de prise (voir I.7 ), tandis que pour le forage, les risques incluent l'utilisation d'engins de forage lourds avec des pièces mobiles et des lignes électriques aériennes lors de la mise en place de la plate-forme. (voir I.8 ). De plus, travailler près de la haute mer est potentiellement dangereux et nécessite un équipement de protection adéquat et une analyse approfondie des risques.

Coûts

Les coûts d'investissement et les coûts permanents varient selon le type de prise d'eau et le nombre de puits nécessaires compte tenu de la quantité d'eau requise. En général, les coûts seront plus élevés que les prises d'eau douce équivalentes en raison de la nécessité de matériaux résistants à la corrosion dans le système. À titre indicatif, les coûts d'investissement des prises d'eau en surface varient de dizaines de milliers à des dizaines de millions de dollars, ce qui est en moyenne considérablement plus élevé que pour les prises d'eau souterraines, variant en fonction du site et de la conception. De plus, ils doivent inclure les coûts d'évaluation environnementale et de prétraitement. Par rapport aux prises d'eau souterraines où le prétraitement n'est pas nécessaire, les coûts peuvent encore être élevés (jusqu'à 5 000 000 USD).

Considérations sociales et environnementales

Les prises d'eau de mer pourraient entraîner la perte d'utilisations récréatives dans la zone de prise d'eau, et il pourrait y avoir un impact visuel de certaines structures de prise d'eau. Les prises d'eau de surface qui ne sont pas conçues correctement peuvent également avoir un impact sur les organismes marins, et les prises d'eau souterraines peuvent provoquer une intrusion saline dans les puits locaux.