[0001] 本
申请是提交于2014年11月04日，作为PCT国际
专利申请并要求美国临时专利申请No.61/900,308，提交日2013年11月5日，和提交日为2014年11月3日的美国实用新型专利申请序列号为14/531,395作为优先权，两者在此通过引用整体并入本文。
[0002] 领域
[0003] 本
发明涉及用于处理和构建浮湖的方法和系统，该浮湖构建于大型
水体内部，其中该浮湖内的水质和/或感官特性符合不同娱乐的标准或更严格的标准。
[0004] 背景
[0005] 在世界各地，还有大量的水体，其中的
微生物，理化，和/或水体的感官条件用于娱乐目的是不可被接受的，如洗澡和与水直接
接触的
水上运动项目。这些水体的
质量是这样的，人直接进入接触该水体具有潜在的卫生和安全
风险。此外，这些水体的感官条件可能不是有吸引
力的，赏心悦目的，和/或理想的，可能会进一步阻碍娱乐用途。
高尔夫球场的池塘，蓄水池，公园池塘，水库，河流，湖泊，海洋，海湾，河湾等是含有微生物，理化和/或感官条件的水体实例，不适合娱乐用途。这些水体可以在拥挤的城市中间，在农村，或在低人口
密度的地区被发现。
[0006] 随着世界人口的不断增加，随着许多陆地被高速占据，土地正在变成稀缺资源。由于靠近大海或河流，因此沿海地区吸引了很多人。然而，这些地区的快速发展往往导致可得到的土地正在被用于建造住宅或工业，这限制了使用这些土地用于娱乐目的的机会。在非沿海地区，很多人都无法
访问或居住在水质和/或感官条件都适合娱乐用途的水体附近。在拥挤的城市中，存在天然或人工水体，可利用的土地通常用于住宅或工业，没有留下可供产生水体的内陆空间，从而可以通过提供与水体相关的水上运动项目和其它娱乐用途来改善这些城市的人们的
生活质量。此外，位于人口稠密地区内的水体可能不适合娱乐使用，由于杂物，污染和/或水体的不安全情况(如倾斜的底部，清晰度差，和未知的水下地形)。
[0007] 世界各地的许多人向往访问具有与热带海域类似的水体地区，这里的水质
浊度低，透明度高，产生一个完全透明的水的效果，白色的沙滩，创造一个富有美感的特征，这些都是有吸引力和理想的。热带海洋中的水体透明度吸引着世界各地的游客。例如，在2012年，在加勒比和周围地区吸引了近25百万人次，比2011年高5.4％，预计这样的数量还将每年继续增加。鉴于大量世界各地的水体，有必要为了能在一个安全的方式下来有效地使用它们作娱乐用途改造当前缺乏美感和水质差的水体。因此，希望能够改变水体或其中一部分以提供具有水体质量和热带海洋感官品质的水体。转换上述水体的能力使当地社区的经济发展，并且通过将有吸引力的热带海洋环境带入现存的不适合娱乐目的的水体来改善全世界大部分地区人们的生活方式。
[0008] 一些研究已在美国湖泊，水库和池塘进行。例如，对超过17百万英亩的湖泊，水库和池塘进行评估，发现超过44％被削弱了一种或多种用途。发现这些水体受营养物质，金属，泥沙淤积，总溶解固体，和多余的藻类生长连同其它因素一并影响。经测定，在美国境内的湖泊的超过41％可能具有高度的或中度的暴露于藻毒素的危险，这有可能时人体健康广泛影响。这些研究还发现，如果水的质量和/或感官的条件更适合，有超过14万个水体具有用于娱乐目的的潜能，如淋浴或与水直接接触的水上运动项目。一般来说，由于水质差和/或不符合娱乐或感官的条件，这些水体不适合娱乐目的。
[0009] 此外，许多现有的水体，无论自然的还是人工的，由于对身体的危害，如强水流，危险的海岸线，和/或不确定的或危险的底部特征，几乎相关的安全原因它们都没有热带海洋的感官特征，都不适合用于娱乐目的和水上运动。在这些水体中的游泳者或那些参与水上运动的人可暴露于一种或多种危险。例如，如果游泳或水上运动的参与者都陷入潮汐或其他类型的水流或陷入被淹没障的碍物可能发生溺水。游泳者或水上运动参与者也可能由被滑入或落入
岩石或一般类型的碎片伤害；和/或通过对海滩区域或其它具有斜坡海岸线区的误判和潜在的安全隐患而受伤。
[0010] 为了允许娱乐目的，水体通常必须符合特定的严格的规定，以避免微生物和/或物理化学污染可能导致对娱乐用户健康的负面影响。这对于具有高
疾病风险的特定人群，如未成年人和老年人具有特别的重要性。此外，藻类的影响应当被考虑，鉴于几种人类的疾病已经报道，这类疾病与可在水体中发现的藻类的有毒物种有关。这样的规则的目的是控制水体的微生物细菌和物理化学质量，从而提供安全娱乐包括直接与水接触的项目。
[0011] 还有一些具有水质适用于娱乐目的的水体，由于底部被
沉积物，杂物，和/或
污泥覆盖，给水体带来了黑暗和令人不愉快的色彩，致使其不具有感官吸引力。因此，对娱乐用途水质的要求通常包括针对水的直接感官条件要求。这些要求通常规定：该水体应该不含有漂浮物，漂浮藻类，油，浮渣和可能沉降以形成沉积物的其它物质，无可产生反感的
颜色，气味，
味道或浊度的物质，且不含有产生不良的水生生物的物质。规定要求娱乐区的水足够清澈，可允许用户估计深度，能够很容易地看到水下的危险，并检测水下残骸或物理危害，如岩石和倾斜的底部。通常能够达到水体底部的光量是水的清晰度的决定因素。然而，天然或人工水体的光穿透深度受悬浮微观
植物和动物，悬浮矿物颗粒，即赋予颜色、油和
泡沫的污渍，和漂浮和悬浮的碎屑如叶，
垫料等影响。
[0012] 世界各地的许多地方，可以从具有适当的水质和/或用于娱乐目的的感官条件和海上体育项目的大型水体受益。但是，基于其大尺寸明显的原因，这样的大型水体不能用当前的技术或传统游泳池过滤技术来进行处理，这将需要新的结构以及相当高量的化学物质和
能量来处理。在许多情况下，天然或人工水体的结构上的
修改也应被执行以解决感官条件，例如改变了覆盖有沉积物，碎片，和/或污泥，和有危险条件的底部，例如连同其他要求一起，提供具有安全斜坡的海滩区域。目前还没有彻底改变大型湖泊或其他大型自然或人工水体全部水体的水质的经济的可行的技术和/或提供吸引人的水体颜色，该颜色已经表明水体质量，但是具有缺乏美感的特征，其阻碍娱乐用途。因此，需要一种系统和能转化天然或人工水体的方法，从而在具有水质和/或美学品质的适于娱乐用途和海上运动项目的水体内提供区域。
现有技术[0013] 美国专利4,087,870公开了包括由柔性片材，
浮力边缘部分，和一个
过滤器组件制成的壁的浮动游泳池。浮动游泳池被设计为常规处理游泳池，并提供了类似的永久池安装操作特点，如常规的集中过滤系统，通过每天1至6次过滤，过滤浮动泳池的全部水体和持久的化学浓缩。这样的系统将不适合用于大型浮湖，因为它使用常规游泳池
水处理和过滤技术，在技术上和经济上用于大型浮湖并不可行。
[0014] US2005/0198730公开了浮动游泳池装置。该装置的主要结构部件为防水的玻璃
纤维增强的塑料，其是刚性的，这导致该材料有相当高的成本，并且不能够提供柔性来应对水的运动并且其结构
载荷不能与大型的浮湖相匹配。此外，由于其结构的限制，这样的装置用于大型浮湖非常困难。
[0015] 概要
[0016] 本发明涉及浮湖和在该浮湖中进行水处理。本发明进一步涉及其中安置在自然或人造水体中的大型浮湖。
[0017] 浮湖的容积，包括深度和浮湖的表面积，可以基于需求和现有资源，以及表面积和水体的其他物理特性。浮湖可以设置有化学物质施用系统；过滤系统，其中包括移动抽吸装置和过滤器；撇沫器系统，并可以还包括协调系统。本发明的系统和方法可被配置以提供由于较低的资本成本、能耗和化学物质的使用量比常规系统低而显著节约成本。这是由于从基于所述水体的实际要求，本申请的激活方法，通过特定的变量的评估，也由于相对于传统游泳池处理所需的较低的ORP的标准，并且由于使用的基于浮湖的底部的颜色的有效过滤系统。
[0018] 本发明申请涉及在浮湖中处理水的方法，所述浮湖安装在大型水体中，浮湖具有壁部和底部，其中所述浮湖底部由具有高达20GPa
杨氏模量的柔性材料制成。一般地，该方法包括向浮湖的水中施加
氧化剂以便在52小时循环内保持氧化还原电位至少为550mV的水平最少约10至约20小时；在水的混浊度超过5NTU之前在浮湖的水中施加絮凝剂；在浮湖底部的黑色组分在CMYK色阶超过30％时用移动抽吸装置抽吸，其中所述移动抽吸装置从含有沉降固体的浮湖底部抽吸一部分水；过滤被移动抽吸装置抽吸的水并且将被过滤的水返回到浮湖中；和向浮湖中提供水来使浮湖的每平方米表面积保持至少20
牛顿的
正压力，其中在7天的间隔内，正压力被保持在该时间的至少50％范围内，和根据以下方程的复位率将水提供至浮湖：
[0020] 本发明申请也涉及浮湖的结构。一般地，本申请的浮湖包括具有小于约20GPa杨氏模量的柔性底部和具有边缘的壁部，其中，边缘部分包括浮选系统；能够使浮湖每平方米表面保持至少20牛顿正向压力的
泵送系统，其中在7天的间隔内，正向压力被保持在该时间至少50％的范围内；向浮湖的水体中施加
氧化剂或絮凝剂的化学物质施用系统；能够沿浮湖柔性底部移动并能够从包含沉降固体的底部抽吸部分水的移动抽吸装置；与移动抽吸系统
流体连通的过滤系统，其中所述过滤系统接收由移动抽吸系统抽吸的部分水；将被过滤的水从过滤系统返回到浮湖中的返回管线。该系统还可以包括协调系统，其中所述协调系统激活化学物质施用系统操作。
[0022] 图1示出了根据本发明的浮湖的一个实施方案。
[0023] 图2示出了相据本发明的浮湖的一个实施方案的特例。
[0024] 图3示出了根据本发明的浮湖的横截面的示意图。
[0025] 图4A到4C示出了在本发明的浮湖中使用的层状结构的示意图。
[0026] 图5示出了根据本发明浮湖的一个实施方案的示意图。
[0027] 图6示出了根据本发明浮湖的一个实施方案的示意图。
[0028] 图7示出了根据本发明浮湖的一个实施方案的示意图。
[0029] 图8示出了根据本发明的一个实施方案的抽吸装置的一个实施方案的示意图。
[0030] 图9A和9B示出了图1的浮湖的实施方案。
[0031] 图10A和10B示出了用于图1的浮湖的结构
框架系统的示意图
[0032] 图11A和11B示出了用于如图1.S的浮湖的可充气部分的示意图。
[0033] 图12A示出了图1的浮湖底部内的可膨胀部的不同的配置的示意图。
[0034] 图12B和12C示出了图12A的可膨胀部分的局部横截面的示意图。
[0035] 详细说明
[0036] 下面的详细描述参照了附图。虽然可以将描述的本发明的实施方案，修改，改变和其他实现也是可能的。例如，替换，添加或修改可以针对附图中所示的元件并且在此描述的方法可以通过替换，重新排序或添加步骤对所公开的方法进行修改。因此，以下详细描述不限制本发明的范围。尽管被描述的系统和方法中的术语“包括”各种装置或步骤，该系统和方法也可以“基本上由组成”或“由各个装置或步骤组成”，除非另有说明。
[0037] 本发明的系统和方法
[0038] 本发明涉及浮湖系统和在该浮湖中进行水处理的方法。
[0039] 本发明涉及具有与热带海域类似的完全透明水体的大型浮湖，所述大型浮湖一般都安置在自然或人工水体范围内，如海洋，河流，湖泊，水库，泻湖，大坝，池塘，运河，海港，河口，溪流，海洋湾，河湾，或其它水体。尽管本发明提出的实施方案为“范围内”的各种水体，但将通过本领域技术人员将理解实施方案可包括相邻于海岸线或海滩的边缘。
[0040] 为了充分利用全世界范围内的饱受水质差和/或不良的感官特征的水体，并帮助改善世界各地的人们的生活质量，本申请还涉及大型浮湖的处理方法。考虑到本申请的浮湖娱乐用途，与在安全的条件下进行水上运动项目一起，并可以在世界各地的城市的舒适性方面产生前所未有的地域性影响。本申请的浮湖产生了富有美感的特征，这是现有科技无法在经济上产生的，这在利用天然或人工水体方面产生了主要影响，而这些水体以前并没有考虑到是有用的。
[0041] 浮湖的尺寸，包括深度和浮湖的表面积，可以基于需求和现有资源，以及表面积和水体的其他物理特性，例如水下障碍物，深度等，在其中被构成浮湖。例如，在一些实施方案中，浮湖可具有至少为5000m2，或至少10,000m2，或至少20,000m2的表面积。
[0042] 处理方法的实施方案涉及提供处理被安置在天然或人工水体内的大型浮湖。这样的天然或人工水体可能具有不符合卫生和/或用于娱乐的感官要求或更严格要求的水质。应用本发明的方法，提供专
门设计的浮湖系统。
[0043] 根据本实施方案，浮湖可以被安装在天然或人工水中。图1和2示出安装在自然水路内的浮湖的示范性实施方案。浮湖可以例如为城市或某一地区的市政当局提供娱乐用水的特征，所述城市或某一地区的市政当局不提供水质和/或适合娱乐用途的水。浮湖可以被安装，以改善由于化学或
生物污染，关乎安全考虑，或感官原因而不适合于娱乐用途的水的水质条件。
[0044] 浮湖可以被构造以提供浮力和调节周围水体的水位的变化。例如，浮湖系统可以被设计成能够随着周围水体的水位的变化而浮动。在这种情况下，当周围水体的水位降低(例如，在退潮)时，整个浮湖系统可与天然水体的表面一起降低。另一方面，当周围的水体的水位上升时，浮湖可以与它一起上升。这是因为，浮湖系统的浮选系统为浮湖提供浮力，并且能够使浮湖表面与周围的水体的表面保持相同或相近的水平。在供选择的实施方案中，在低水位时，至少浮湖底部的一部分可能会与周围的水体的底部接触，或者可以在所有时间内底部相接触。
[0045] 浮湖中水位的变化或浮湖中水体的运动以及周围水体的运动归因于潮汐，水流和由于风引起的自然波或其它现象，这样的变化会导致浮湖底部在反压力或负载方面的变化。在设计结构中可以考虑浮湖结构的
稳定性，例如，当该结构被垂直安装于相对于周围水体底部的
位置时，为了应对负载的产生。该结构可被设计为通过提供柔性的，但稳定的底部来根据周围水体的运动而摆动或移动与这种载荷应对。此外，该结构可以包括锚系统，它为浮湖系统提供垂直和/或水平
支撑以应付水下的力。
[0046] 根据图3中所示的实施方案，浮湖1可包括柔性底部2和壁部3。底部2和壁部3可以包括衬里200，该衬里由非渗透材料构成，所述材料能够保持浮湖内水体和实质上将浮湖内的水与周围人工的或自然的水体分离。合适的材料的实例包括，但不限于，
橡胶，塑料，聚四氟乙烯，低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，尼龙，聚苯乙烯，聚
碳酸酯，聚对苯二
甲酸乙二醇酯，纤维，纤维板，木材，聚酰胺，聚氯乙烯膜，织物，复合织物，
土工膜，
丙烯酸树脂等等，以及它们的组合。底部2中的衬里202可以与壁部3的衬里203相连。在一个替代实施方案中，底部2的衬里202由不同于壁部3的衬里203的材料建造。
[0047] 根据一个实施方案，底部2和/或壁部3包括多个层，其中这些层可以是相同或不同的材料，并且它们在渗透性方面可以有所不同。可以提供附加的层，以帮助避免水从浮湖渗漏到周围的水体中。为了减少水从浮湖向周围的水体的损失，可以在底部的不同层之间提供收集或排水系统。此外，各种结构可用于为浮湖的底部和/或壁部提供一定水平或刚性。底部2具有一定程度的柔性能够更好地抵抗穿刺、破损和其它的对浮湖1的损坏。
[0048] 材料的杨氏模量或
弹性模量是材料弹性的量度。数值越大表示刚性的材料而数值越低表示更具弹性的材料。为了提供柔性的底部，在底部2中使用的材料或部件的杨氏模量通常不大于约100GPa，约50GPa，大约为20GPa或约为15GPa或10GPa，从而使底部组件具有柔性并且恢复到其自然状态，而不是由于受到周围的水，浮湖中的水或来自于例如抽吸装置的移动而施加的压力产生的负载而发生显著
变形或
破碎。
[0049] 根据实施方案，衬里200由杨氏模量高达约为20GPa的弹性部件制成。在一个实施方案中，衬里200由杨氏模量高达约为10GPa的弹性部件制成。在另一个实施方案中，衬里200由杨氏模量为约0.01到约为20GPa的弹性部件制成。在另一个实施方案中，衬里200由杨氏模量为约0.01至约为15GPa的弹性部件制成。在又一个实施方案中，衬里200由杨氏模量为约0.01至约10GPa的弹性部件制成。衬里200的不同部分(例如，衬里202的底部或衬里203壁部)可由不同的部件构造。
[0050] 柔性底部2为浮湖浮湖1提供了许多益处。例如，柔性底部2为浮湖浮湖的结构提供了低成本的选择，能承受压力而不被刺穿或损坏，易于安装，和适应浮湖内部和外部的水的运动。另一方面，一个完全刚性的底部非常昂贵，难以安装，而且很容易由于受到周围水体所产生的大负荷而损坏。通过使用完全刚性的底部，周围水产生的载荷可能导致材料变得松散，结构破坏，和包含在浮湖泊内的水被污染并与周围的水混合，因此无法实现所需的水质和/或用于康乐用途的感官条件。
[0051] 浮湖1的底部2可包括一种或多种材料和结构。在实施方案中，浮湖1可以具有由一个或多个层构成的底部2。如在图4A-4C中所示，底部2可具有层状结构。在图4A所示的实施方案中，底部2的层状结构可以包括单个层。在图4B所示的另一个实施方案中，底部2的层状结构可以包括两层。而在图4C所示的另一个实施方案中，底部2的层状结构可以包括多个层。
[0052] 不同的层可以被组合以提供具有不同的性质如耐久性、非渗透性、稳定性和刚性和/或柔性的底部2。在一个实施方案中，底部2和壁部3由相同或类似的材料构建。可替换地，底部2可以由不同于壁部3的材料构造，或者可以具有不同的层状结构。底部材料的杨氏模量是表示作为整体的底部的杨氏模量，其可包括在不同的结构中的一种或多种不同的材料。
[0053] 根据实施方案，底部2包括部件或材料例如橡胶，塑料，聚四氟乙烯，低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，尼龙，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，纤维，纤维板，木材，聚酰胺，聚氯乙烯膜，织物，丙烯酸树脂等等，以及它们的组合，其能够提供整体的杨氏模量高达20GPa的柔性底部。在许多实施方案中，每个底部2的层独立地具有至多为20GPa的杨氏模量。
[0054] 在示例性的实施方案中，底部2和壁部3包括织物层，例如复合织物，如 防水织物，其由用聚
氨酯注射的尼龙织物组成，具有非渗透特征。该织物可缝合并密封以产生浮湖1的底部2和壁部3，创建结构，其可以保留住在浮湖1中的水并充分地将其与周围的水分离，并保护漂浮湖水向周围的水渗透。
[0055] 在另一个示例性的实施方案中，底部2和壁部3包括线性低密度聚乙烯(“LLDPE”)层。例如，底部2和壁部3可以包括LLDPE土工膜，该膜可以与适合于长时间与水接触的密封材料热融合，
焊接或胶合在一起。在另一个示例性的实施方案中，底部2和壁部3包括高强度的PVC材料层。其它合适的材料包括土工布，PVC材料，弹性体材料或
聚合物喷雾剂或作为多层
沥青土工合成材料。衬里的厚度可为满足目的的任何合适的厚度，并且可以进行调整以适应在浮湖1，例如耐用性、抗穿刺性、稳定性和刚性/柔性的要求。衬里的厚度可以是，例如大约0.4mm、0.5mm、0.75mm、1mm或更厚。在层状结构中，例如图4C中所示的多层结构，衬里可以作为一个层被包括。用于将底部2彼此之间连接的或将其连接到壁部2的合适的密封材料为丁基橡
胶带，是防水的，自粘结的，柔韧和有柔性的，能够粘附到塑料上的粘合密封带。防水材料和密封技术如热熔融，焊接或粘合，也允许产生可以充分地将浮湖1中的水从周围水分离的结构。
[0056] 底部还可以包括一个或多个结构框架。该结构框架可构造成容纳所述浮湖系统的模
块化配置。如在图10A中可以看出，浮湖1可以包括位于浮湖1底部的一个或多个结构框架15。该结构框架可以被构造被置于底部2的层状结构的下面或上面，或层之间。然而，该结构框架优选置于底层的下面，以便提供结构而不影响浮湖的非渗透层。在该结构中，结构框架
15可以基于所述浮湖1的底部的形状被连接在一起，以为底部提供额外的稳定性。在图10B中，浮湖1的实施方案所示，包括具有结构框架15的底部2，壁部3，和浮选系统5。在至少一些实施方案中，结构框架15也可以在浮湖1的壁部3中被提供，从而提供更多的稳定性和保持浮湖1的形状。结构框架15可被连接到轮缘4和/或浮选系统5。
[0057] 结构框架15可以由刚性或柔性的材料构造出来。因为通常该结构框架被置于水下，因此该材料被选择为适合于水下的条件。刚性框架、管道或用于产生刚性结构框架的
型材可以用任何适合的材料构建出来。刚性材料的实例包括金属如
钢或
铝，塑料，木材，
混凝土，其它材料。柔性的框架，管道，软管，或用于产生刚性结构框架的型材可以用任何适合的材料构建出来以适应构建柔性框架。柔性材料的例子包括塑料，橡胶，织物和尼龙，其它材料。
[0058] 结构框架15可以通过使用连接器151连接在一起构成的框架组件150构建而成。连接器151和连接器材料可以基于设计结构和框架细件150的材料二选择。连接器151可包括柔性的或刚性的材料。合适的框架连接器151包括环，机械接合系统，例如焊接，板，螺钉，线，等。连接器151可进一步用于将框架部件150连接到浮湖1结构的其余部分。
[0059] 根据实施方案，所述壁3可以另外包括轮缘4，如图3和图5-7所示。轮缘4可以包括结构框架部件150，并且可以被衬里200至少部分地覆盖。浮湖1中的轮缘4可包括浮选系统5(图3和图5-7所示)。浮选系统5提供浮力，并允许保持浮湖1中的水位在浮湖1中产生正压力。浮选系统5还可以提供浮湖1周边的稳定性并可以帮助浮湖1保持在其表面的形状。浮选系统5可包括多个沿所述浮湖1周围分布的漂浮元件，或围绕浮湖1周围连续的漂浮元件。浮选系统5可被附连到衬里200，和/或至少部分地被衬里200覆盖，如图5-7所示。浮选系统5可以进一步被附连到结构框架15上。
[0060] 沿浮湖1中轮缘4或壁部3的浮选系统5可包括不同的漂浮材料和设备，如聚氨酯体系；聚苯乙烯体系如挤出聚苯乙烯和聚苯乙烯发泡珠粒；聚乙烯体系；填充空气的体系如空气腔室，橡胶空气袋，或乙烯基树脂空气袋；和其它合适的材料如塑料、泡沫、橡胶，乙烯基材料，树脂，混凝土，铝和不同类型的木材等等构建的材料。市售的浮选材料的例子是(包含外层乙烯和硬丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)和内层ABS泡沫，Styrofoam，和高性能、挤出的、闭孔聚乙烯泡沫如Ethafoam的
复合材料。
[0061] 可基于浮湖1的容积，布置在浮湖1的水量，和期望漂浮元件所能提供的浮力，来确定浮选元件的尺寸和类型。例如，浮选系统5的大小可以为浮湖1提供足够的浮力，使得浮湖1保持浮动(即，不与周围的水体的底部接触)即使在高的内部压力的情况下。可替代地，浮选系统5和浮湖1的深度可以被设计为使得所述浮湖1的底部的至少某一部分与周围的水体的底部接触。
[0062] 在一个实施方案中，附加特征可以被添加到浮湖1。例如，在浮湖1的轮缘4可被构造成包括海滩，步行道，散步道，行人长廊，浮桥，
扶手，倾斜进入系统，和/或其他令人愉悦的设施。附加的特征也可以被任选地附连到浮湖1的周围的外部或浮湖1的周围内部，如浮动船坞，其可以是模块化的或固定的配制，浮动平台，浮桥等。
[0063] 浮湖1可以被锚固或被固定就位在周边水体内部。例如，浮湖1可以锚固到周边水体的底部，和/或可以被固定到或附连到周围水体的岸边。浮湖1可以包括多个
锚点210，该浮湖可以通过绳索220拴在相应的锚点或锚的底部或沿着周围水体的岸边，如图3所示。锚点210的数量和位置可基于所述浮湖1的尺寸、周围水体的大小和条件(例如，典型的天气条件，潮汐和水流)来配置。锚点210可以被加固，并且可以包括任何适合的材料例如塑料，金属，混凝土，以及它们的组合。根据一个实施方案，连接到锚定件和浮湖1的绳索220是可调节和/或可延长的。这将允许根据需要增强的柔性。例如，如果在周围的水体中观察到增强的水流或波浪，则绳索的长度可以增加(或减少)，手动或自动，以防止来自于浮湖材料的
应力的合力。
[0064] 在一个实施方案中，浮湖1被设计和构造成沿所述浮湖1的轮缘4的一部分被连接到大陆上。如从图9A中可以看出，浮湖1可以直接或通过甲板系统10锚固到大陆上，所述甲板系统10为从大陆到浮湖系统的人们提供合适和安全的入口。在另一个实施方案中，如图9B所示，浮湖1与大陆分离并位于离周围水体的岸边。浮湖1可由甲板/网桥系统11与大陆相连，所述甲板/网桥系统11为从大陆到浮湖系统的人们提供合适和安全的入口。在另一个实施方案中，浮湖系统未连接到大陆，而可以通过自然的或人工的周围水体来接近。
[0065] 根据一个实施方案，正压力在浮湖1内被提供。浮湖内的正压力可以被用来确保在浮湖1中的水在底部2或壁部3刺破或破坏的情况下不会被周围的水污染，并帮助保持浮湖1的形状。浮湖1内部的正压力能够允许来自浮湖1内的水引出到周围水体，并且因此浮湖1内的水就不会被污染。为了在浮湖1底部2或壁部3损坏的情况下保持正压力，水可以以一定的速度被加入到浮湖1内，以保持浮湖1内部的正压力。
[0066] 根据一个实施方案，正压力可以通过使浮湖1中的水的表面6保持在高于周围水体的水位100而被保持，即，通过稍微过量填充浮湖1的方式。如果没有这样的过量填充，则浮湖1将承担其正常的形状和体积。然而，由于浮湖1的壁部3和底2是由柔性材料构成的，因此当浮湖1过量填充时，由于水的重量该材料将弯曲。材料的弯曲会导致水在浮湖1的实际水平变得类似于或等于周围水体的水平，同时仍保持所需的正压力。
[0067] 尽管在实践中水位将大致与周围的水的水位相等，但在理论上水位的增加可以被用于计算的水产生所需的正压力所需要的额外的体积。例如，如果水在浮湖内的水平希望在周围水体的水的水平之上2mm，则上述水体积可以通过水面积乘以高出水位的高度而被计算。然而，在实践中，由于浮湖1的壁部3的柔性，即，该结构将浮湖的体积与周围水的水体分离，当高于水平面的体积被加入时，浮湖1的壁部3膨胀，并且浮湖中的实际水位变得类似于或等于周围水体的水平。
[0068] 在一个优选的实施方案中，浮湖内表面上的正压力应至少大约20牛顿每平方米(N/m2)，当在穿刺或其它损害的情况下，以防止水从周围水体进入到浮湖1中。在其他实施方案中，正压力至少约为10牛顿/平方米，约15牛顿/平方米，约18牛顿/平方米，约25牛顿/平方米，或者约30牛顿/平方米。至少20牛顿/平方米的正压力等于维持浮湖内水的表面6比浮湖1周围的水的表面100高出至少约2毫米，从而在高于周边水位以上产生水的体积。如所讨论的，水位的增加是理论上的，实际上浮湖1的壁部3和底部2发生弯曲以容纳额外的水量，并且浮湖1的水位和周围水体的水位变得大致相等。因此，这样的正压力也可基于额外的水的体积，在自然(非弯曲)状态下该体积超过了浮湖1的初始水量。
[0069] 浮湖1内的正压力可通过向湖内泵送所需要的水而被保持，来通过泵送系统保持所期望的压力。例如，正压可以通过泵送一段时间的水，该一段时间不小于在7天周期的50％。优选地，浮湖中的正压力被连续地保持。在浮湖1中更高的内压力被由浮选系统5提供的浮力抵消。根据一个实施方案，浮选系统5和由漂浮材料提供的浮力的大小被构造以相应于来自额外水的体积和浮湖1或其周边的用户和设备的正压力产生的外部负载。浮选系统5的尺寸和形状可以进行调整(通过添加或移除漂浮材料)，以便改变浮力来匹配所得载荷。
[0070] 根据一个实施方案，浮湖1可以包括协调系统，其中所述协调系统可以接收有关水质和物理化学参数，处理信息，并激活维持水的质量参数以及其他物理化学参数在预设范围内的操作。浮湖可以包括用于维持浮湖内水的水质和其他物理化学参数在预定范围内的协调系统。协调系统允许激活不同的操作流程，其可以通过相应的协调组件和控制单元接收信息来自动地完成，或者通过手动地输入和/或手动地处理信息完成。
[0071] 在任选的实施方案中，协调系统包括多个设置在浮湖内部或周围的
传感器。来自传感器的信息可以通过手动或自动被输入在其中处理该信息的计算机。协调机构可以简单地提供由人来执行的指令，也可以自动地执行正确的行动。
[0072] 根据图5中所示的示例性实施方案中，协调系统包括协调组件20能够获得和/或接收信息(来自如设置在浮湖1内部和其周围以及周围水体周围的传感器)，处理信息，并基于接收到的信息激活操作(通过提供指令或通过自动地激活这类操作)。协调组件20可包括控制单元22，例如计算机，以及至少监测设备24如传感器。传感器可以是氧化还原电位(“ORP”)计，浊度计，或其他装置，用于测量水的质量参数。根据其他实施方案中，协调组件20可包括两个或更多个监测设备24。协调组件20也可以包括另外的监控设备24，用于其他水质参数，例如pH，
碱度，硬度(
钙)，氯和微生物生长等等。
[0073] 根据代替的实施方案中，协调系统可以由一个或多个的人来代替以手动获取和/或输入和/或处理信息，或激活和/或实施用于保持水的质量参数和/或其他物理化学参数的操作。该操作可包括加入水处理化学物质和/或移动抽吸装置的操作等等。
[0074] 根据一个实施方案，协调系统可以包括自动化系统。自动化系统可以被编程以连续地或在预先设定的时间间隔内监测水质参数和/或物理化学参数，并激活一个或多个系统。例如，自动化系统可以基于检测交叉水处理的预定值来激活通过加入化学物质来处理水。根据一个替代实施方案，协调系统包括基于经验或视觉判定水质参数来手动控制加入处理化学物质。
[0075] 浮湖1可以包括用于向水中加入处理化学物质的系统。根据图5中所示的实施方案中，向水中加入处理化学物质的系统包括化学物质施加系统30。化学物质施加系统30可以是自动的，并可以由协调组件20的控制单元22来控制。
[0076] 根据图6中所示的替代实施方案中，化学物质施加系统30可以被操作或根据水质参数手动激活。例如，水的质量参数可以手动获得，通过经验或分析的方法获得，例如
算法，根据经验，目视检查，或者通过使用传感器，并且可以通过手动处理或输入到处理设备(例如，计算机)有关水质参数的信息获得。基于关于水质参数的信息，化学物质施加系统30的操作可以被手动激活，例如通过激活的
开关。
[0077] 化学应用系统30可在现场或通过远程连接来操作(例如，通过互联网)，其中所述信息被发送到中央处理单元，并且可以通过远程连接来访问，允许激活化学物质施加系统30。
[0078] 化学物质施加系统30可以包括至少一种化学物质
存储器，定量给料化学物质的泵，和一个分配装置。化学物质施加系统30可以包括多个化学存储器来容纳隔离处理的化学物质如氧化剂，絮凝剂等。所述泵可在现场或远程通过自控制单元22的
信号或通过激活开关手动来驱动。分配装置可以包括任何合适的分配机构例如喷射器、喷头、分配器、管道或它们的组合。
[0079] 图7示出替代的实施方案，其中化学物质可手动计量加入到水中或通过使用单独的化学物质施加机构计量加入到水中。例如，水质参数可以手动，视觉地，或通过使用传感器获得，并且可以通过手动或进入处理装置(例如，计算机)来处理关于水质量参数的信息。基于水质参数的信息，化学物质可以手动添加到水中。
[0080] 浮湖1的底部2可以使用移动抽吸装置42清洁，其能够沿所述浮湖1的底部2移动从而除去来自底部2的沉降颗粒。浮湖1的底部2间歇性地被清洁，从而为水体提供有吸引力的着色，并避免沉降材料和碎屑在底部2积累。通常，移动抽吸42装置能够清洗杨氏模量高达20GPa的柔性底部2。
[0081] 通常，浮湖1还包括过滤系统40。根据一个实施方案，仅过滤浮湖的一部分水就足以维持所期望的水质和物理化学参数内的水质。如图5-7所示，过滤系统40包括至少一个移动抽吸装置42和相关联的过滤系统44。该移动抽吸装置42被配置为从浮湖1的底部2抽吸包含有碎屑，颗粒，固体，絮状物，絮凝材料，和/或其它沉降在底部2的杂质的一部分水。在浮湖中抽吸和过滤这部分水的体积就能提供所期望的水质，与传统的需要每天将整个水体过滤1至6次的游泳池过滤技术相比，不需要使用过滤系统过滤浮湖中全部体积的水。
[0082] 根据一个实施方案，移动抽吸装置42能够沿着浮湖1的底部2移动。然而，为了最大限度地提高对已经沉降在底部2的碎屑，颗粒，固体，絮状物，絮凝材料和/或其它杂质的除去效率，移动抽吸装置42可以被配置，使得它的运动对沉降的材料产生最小的分散。在实施方案中，移动抽吸装置42被配置成不包括部件如旋转刷子，其在抽吸装置运行期间可以使很大一部分来自浮湖1的底部2的沉降材料再分散。
[0083] 移动抽吸装置42操作的激活可以由协调系统控制，它包括控制单元22或由操作者手动控制。根据图5中所示实施方案，激活移动抽吸装置42的操作由控制单元22控制。如图6和7所示替代的实施方案中，其中移动抽吸装置42被手动激活，例如，通过激活开关或发送激活信息。
[0084] 移动抽吸装置42可以包括一个泵或一个单独的泵，或泵站可以被提供来抽吸水，并泵送所抽吸的水到过滤系统44。单独的泵或泵站可以位于浮湖1内沿浮湖1的周边，或浮湖1的以外，例如，在周围水体的岸边。
[0085] 移动抽吸装置42通过流体与过滤系统44相连通。过滤系统44一般包括一个或多个过滤器，如筒式过滤器，砂滤器，微滤器，
超滤器，纳米过滤器，或它们的组合。移动抽吸装置42通常通过收集管线43，包括柔性软管，刚性软管，管道等等连接到过滤系统44上。过滤系统44可以沿着浮湖1的周边，在浮动设施上，或沿着周围的水体的岸线
定位。过滤系统44的容量通常按照移动抽吸装置42的容量缩放。过滤系统44过滤来自移动抽吸装置的水流，对应于浮湖中某一部分水的体积。过滤系统44过滤后的水通过包括柔性软管，刚性软管，管道，开放的通道等等的返回管线60返回到浮湖。返回水的位置可以被优化以便最小化泵送水的成本。
[0086] 相比于具有每天1至6次过滤游泳池中整个水体的能力的常规过滤系统，本申请的过滤系统44可被构造为具有约常规过滤系统的1/10过滤能力的过滤系统，或约常规系统的1/30，或约常规系统的1/60，或约常规系统的1/100，或者大约常规系统的1/300。这转化为每日过滤能力在浮湖体积的约1∶10的范围内，或约1∶25，约1∶50，约1∶75，约1∶100，约1∶
200，或约1∶300。过滤系统的能量消耗是大致与尺寸成正比，因此，较低的能量消耗可以预期显著的成本节约，并且过滤过程需要更小的设备。
[0087] 在一个实施方案中，移动抽吸装置42可以包括适于在水下清洁柔性底部的磁系统。具有柔性底部的浮湖的改进的清洁可以与能够附着于具有相反的
磁性元件底部材料的移动抽吸装置来实现。如图8所示，移动磁力抽吸装置420包括一个磁系统，磁系统包括内部部件430和外部部件435。内部部件430被放置于在浮湖1的内部的浮湖1的底部2上，与浮湖1的水接触。内部部件430可包括至少一个抽吸装置431。外部部件435被放置在浮湖1的外部与周围的水接触。
[0088] 磁系统可以包括能够吸引彼此的两个或更多个磁性元件(432，436)。磁性元件432，436可以具有相反的
磁场，或磁性部件中的至少一个具有一个磁杨和一个或多个磁性元件是
铁磁的(即，被磁场所吸引)。移动抽吸装置420的内部部件430，其包括抽吸装置431，包括第一磁力部件432。内部部件430与第一磁性元件432沿着浮湖1的底部2的内表面放置。
外部部件435包括第二磁性元件436，其被放置在底部2的外表面上，并与周围的水接触。第一和第二磁性元件432，436在沿浮湖1底部2对应的位置对齐使得磁吸引力保持第一和第二磁性部件432，436对齐。磁系统因此能够维持移动抽吸装置420沿浮湖1的柔性底部2移动。
移动抽吸装置420的内部和外部的部件430，435可以包含刷子，滚筒，轨道，轮胎，或其它机构以驱动磁力抽吸装置420沿着底部2推进。
[0089] 在一个实施方案中，内部部件430沿着浮湖1的底部2推进，并且由于在第一和第二磁性元件432，436之间的相互作用，所述外部部件435被向前拖，使之保持邻近于内部部件430。在替代实施方案中，代替内部部件430拉动外部部件435，该外部部件435沿着底部2的外表面驱动并与它一起拉动内部部件430和抽吸装置431。这可以通过，例如，为底部2的外表面提供一个推进系统来实现，该系统可以包括轨道，轮胎或允许外部部件435沿着底部2的外表面爬行的其他结构。提供一个沿着底部2的外表面的推进系统，允许使用更廉价和更轻的内部部件430。
[0090] 在另一个实施方案中，移动抽吸装置42包括一个柔性移动抽吸装置，其通过浮湖的底部移动，其中浮湖1为移动抽吸装置移动提供了一个稳定的底部用于移动。柔性移动抽吸装置可以适应柔性的稳定底部，以便彻底清洁。
[0091] 在又一个实施方案中，浮湖1的底部2包括一个层状结构。如在图11A和11B中可以看出，在示范性实施方案中，层状结构包括层状材料，诸如填充有空气，水，或位于层之间的其他液体的缓冲垫型材料，其作为附加垫16与水或空气在浮湖的水和周围的水之间起作用。此种垫16可为底部2提供稳定性并且允许，例如，抽吸装置的更有效的操作。该衬里也可填充有可膨胀泡沫材料。
[0092] 在另一个实施方案中，在衬里内部，衬里包括一系列可充气部件17，其沿着浮湖1的底部2分布。如图12A中所示，可充气部件17连接于底部，并且可以充气，使得可充气部件17从底部2向上膨胀(图12B)或向下膨胀(图12C)，这取决于可充气部件17的结构和制造。建议可充气部件17配置在底部外侧(如在图12C示出)，在周围水体的侧面，以避免影响浮湖的平坦底部。
[0093] 可充气部件17可采取各种形式。在一个实施方案中，该部件基本上是矩形的，其覆盖所述衬里200的整个表面区域并将它分离成独立的部分。然而，在其他实施方案中，如必要的，为了有效地支持抽吸装置42的运行和抵消外力，可充气部件17具有其他形状例如三
角形或五边形。可充气部件17也可以采取管状的形式，形成了各种形状的周边，从而减少需要被充气的表面积。各部分的充气可以以任何常规方式实现，例如，通过提供具有集成充气
导管的衬里200，永久地或根据需要地，连接到一个或多个泵上。尽管在多数实施方案中，可充气部件17充有空气，更纯的气体或其他流体可以使用，例如水或具有密度低于周围的水的流体。此外，具有多个可充气部件17的某个可充气部件17可填充有一种液体或气体，而其它则是填充有另一种液体或气体，或可充气部件17可填充有液体和气体的混合物(例如，水和空气)，以实现该部分内的不同浮力。
[0094] 如果需要，这些可充气部件17可以在安装过程中被永久充气或是有选择地充气。例如，可充气部件17可以永久地或选择性地充气以使底部变得足够稳定，以支持抽吸装置
42的重量和运动。预期有在某种力时，例如风暴或大型
船舶引起的增强的风或浪，可以使用选择性可充气部件。
[0095] 具有可充气部件17的衬里也可以被并入到更大的结构中。该更大的结构可以是较厚的衬里200，其中，可充气部件17包括衬里200的附加层。其它层可以或可以不具有它们自己的可充气部件17。如果其它层(多个)有/有可充气部件17，则这些部分可与相应的附加可充气部件17对齐。同样，为容许给底部材料和附加锚定系统提供
张力，底部衬里202可以附着到刚性结构(例如，结构框架15)上。
[0096] 浮湖1还可以包括撇沫系统50。撇沫系统50可以被用于将水与漂浮碎屑，油，
润滑脂分离。如在图5-7中所示，撇沫系统50可以包括撇沫器52，其撇去浮湖1表面的水，通过流体与一个分离系统54连通。通常撇沫器52通过含有柔性软管，刚性软管，管道，开放的通道等等的
连接线53与分离系统54连接。与浮湖1底部2的杂质相比，由于被撇去水中的杂质(例如，油，油脂和漂浮碎屑)在性质和品质上的不同，通常被撇去的水不需要被过滤。因此，根据实施方案，分离系统54可以包括一个除油器(例如，过流装置)，用于将油和油脂与水分离，和筛网或粗过滤器以分离碎屑。来自分离系统54的水可以通过返回管线60返回到浮湖1中。返回管线60可以是相同的，也可以是与过滤系统40的返回管线分开的。根据一个实施方案，撇沫系统50包括多个撇沫器52，其可以沿着所述浮湖1的周边被散开。图5示出了以虚线示出的第一撇沫器52和第二撇沫器52，以表示多个撇沫器。撇沫系统50的操作优选是连续的，或者也可以是间歇性的。撇沫系统50的操作可以由控制单元22(图5)来控制或手动(图6)来控制。
[0097] 浮湖的操作
[0098] 目前，浮动游泳池非常少见，并在市场上的漂浮池尺寸小，且以常规游泳池方式进行操作。通常，常规漂浮游泳池根据游泳池的标准建造和操作，其需要高的和持久的化学物质水平和每天1至6次地将全部的水体过滤。将常规的游泳池技术应用于本发明的浮湖将带来两个主要问题：(1)将游泳池技术应用于大型水体导致高成本，其归因于高
频率使用化学物质和使用常规的集中的过滤系统每天1至6次地将全部的水体过滤和(2)在浮湖的底部或壁部损坏的情况下可能发生的危险。不同的技术和维护的方法必须用于保持大型浮湖的卫生标准，因为在使用常规的游泳池技术时，具有高化学物质含量的水可能被释放到周围的水体中，对水生生物和海洋或
淡水环境产生不利影响。因此，应该避免使用常规的游泳池技术，以节约
能源和保护周围水体的
生态系统。
[0099] 根据一个实施方案，浮湖1中水的质量和物理化学条件通过工艺过程被保持，所述工艺过程包括加入处理化学物质和除去碎屑，颗粒，固体，絮状物，絮凝物料，和/或根据相关水质参数和或/物理化学条件的来自浮湖底部的其他杂质。在浮湖1中水质可被获得，例如，对于具体参数，如氧化还原电位(“ORP”)，浊度，pH，碱度，硬度(钙)，氯，微生物生长等等。化学物质施加系统可以通过协调系统定时激活，以保持水质参数在设定的限度内。该系统可以基于实际需要被激活，导致比现有泳池水处理方法施加较小量的化学物质和使用更少的能量。
[0100] 在实施方案中，水质量参数可以手动获得，例如通过目测，通过使用水质计(例如，探针如pH探针，浊度计，比色计或ORP计)，或者通过获得样品和通过使用分析的方法而获得测量的水质。关于水质参数的信息可以通过或进入协调系统获得。在一个实施方案中，一个自动协调系统可被编程为连续地或在预先设定的时间间隔监测水质参数，将监测结果与事先确定的参数进行比较，当参数存在交叉时，从而激活一个或多个系统。例如，在检测到预定参数的交叉时，自动化系统可以激活加入处理化学物质或过滤系统的操作。在一个替代实施方案中，水质量参数可以手动得到和输入到协调系统的信息或结果与预定值进行比较，并可以手动地激活施加处理化学物质的操作。用于保持浮湖水质的处理化学物质可以包括任何合适的
水质处理化学物质。例如，该处理化学物质可以包括氧化剂，絮凝剂，
凝结剂，除藻剂，灭菌剂，或pH调节剂。根据一个优选实施方案，处理化学物质包括氧化剂和絮凝剂。
[0101] 水的质量参数可以根据浮湖的需要，连续地或以一定的时间间隔来获得。在一个实施方案中，水的ORP(或其它水的质量参数)要么由监测装置24(图5的系统)诸如传感器测定，要么通过基于经验或分析的方法，例如基于经验的算法，或视觉检查(图6和7的系统)测定。
[0102] 浮湖中的水的氧化还原电位在52小时周期的最小时间段内维持在最小ORP值以提供具有所期望的水质的水。氧化剂施加到浮湖的水中以保持在52小时周期(例如，处理周期)内的最小时间段中高于氧化还原电位的最小值。在实施方案中，氧化还原电位水平维持在约550毫伏或更高。这样最小的ORP水平比通常维持在泳池达到足够的消毒ORP水平低得多。52小时周期内的ORP处理时间可以是连续的，周期性的，间歇的，或者不连续的。在实施方案中，在52小时周期内，最小时间段为约10至约20小时。虽然可以连续地保持最小ORP水平，即24小时/天，但是氧化还原电位水平也可以只在特定的时间段保持，例如，最小时段，双倍最小时段，或以4，6，8，10或12小时间隔的，在此期间，氧化还原电位水平不保持。氧化剂可以选自基于卤素的化合物，高锰酸盐，过氧化物，臭氧，过
硫酸钠，过
硫酸钾，通过
电解法制造的氧化剂，或它们的组合。加入到水中的氧化剂的量(所述“有效量”)可以被预设或可基于测量的水的ORP和水中的所需增加的ORP被确定(例如，通过图5所示的控制装置22或手动)。
[0103] 为了保持浮湖1的水质，水的浊度也可以被监测。可以添加絮凝剂和/或凝结剂来聚集，结块，聚结，和/或凝结悬浮固体，有机物，无机物，细菌，藻类等类似物成颗粒，其随后沉降到浮湖底。例如，絮凝剂可以添加到水，以诱导悬浮固体絮凝从而引起混浊，如有机和无机物质的絮凝，并因此在沉降这样的颗粒的过程中有所帮助，在此它们可以由移动抽吸装置除去。通常，絮凝剂或凝结剂通过化学物质施加系统被施加或分散到水中。合适的絮凝剂或混凝剂包括，但不限于，合成聚合物如含季铵的聚合物和聚阳离子聚合物(例如，聚季铵盐)，阳离子和阴离子聚合物，铝盐，
盐酸铝，明矾，硫酸铝，
氧化钙，氢氧化钙，硫酸亚铁，氯化铁，聚丙烯酰胺，铝酸钠，
硅酸钠，壳聚糖，明胶，瓜尔胶，藻酸盐，辣木籽，
淀粉衍生物，或具有絮凝剂性能的其它成分，及其组合。
[0104] 在一个实施方案中，加入的絮凝剂在浊度超过预定值之前被激活，如2-NTU(浊度单位)，3NTU，4NTU，或5NTU。协调系统可以被用来在水的浊度超过预定值之前激活加入絮凝剂和/或凝结剂，以引起有机和无机物质的絮凝和沉降。含有收集或沉降的絮凝物的部分水通常为沿着浮湖1的底部2的水层。絮凝物沉降在浮湖1的底部2，然后可以由移动抽吸装置42去除而不需要将所有在浮湖1的水进行过滤，例如，只有一小部分被过滤。所述“小部分”被过滤的水，可以是小于约30％，小于约25％，小于约20％，小于约15％，小于约10％，少于约，9％，小于约8％，小于约7％，少于约6％，小于约5％，小于约4％，小于约3％)，小于约
2％，小于约1％，小于约0.9％，小于约0.8％)，小于约0.7％，小于约0.6％，或小于约0.5％的每天浮湖的水的总体积。加入到水中的絮凝剂的量可以是预定的，或者可以基于水的浊度和水中所期望的浊度减少来确定(例如，通过在图5所示的控制装置22或手动)。水处理化学物质可以优选地还具有杀藻性能。
[0105] 在浮动结构的底部或壁部损坏的情况下，或以任何其他原因浮湖中包含的水转移到周围水体中的情况下，对周围水体可能的污染和危害的水处理化学物质，如氧化剂和絮凝剂的剂量，可以做到被铭记。
[0106] 沉降到浮湖1的底部2的颗粒，固体，絮状，絮凝材料，和/或其它杂质可能引起的浮湖1的底部2的外观颜色变化。例如，沉降杂质可以使底部2的颜色显得比原来的颜色更暗。根据浮湖1的底部2的颜色被监测的方法，并且当颜色变化到一个预定的量时，对水和杂质从浮湖1的底部2的抽吸被激活。测得的或
感知的颜色，可通过经验或分析的方法，例如根据经验运算法，目视检查，自动设备，或其他方式来获得，可与预定值比较，例如来自底部2的实际颜色增加的颜色分量(例如黑色)。
[0107] 本领域技术人员将认识到在底部2的颜色的背景下，术语“底部”指的是底部2最上面的层，其是从底部2上方可见的表面。
[0108] 在示例性的实施方案中，浮湖1的底部2的颜色可以通过在CMYK或其它合适的色阶中的黑色成分的变化而被监测。CMYK色阶使用以百分比表示的四种颜色：青色，品红色，黄色和黑色。CMYK色阶的K成分是颜色的黑色成分。例如，具有CMYK15％，0％，25％，36％的颜色表示具有15％的青色，0％品红，25％黄色，和36％黑色成分的颜色。湖底的黑色成分可以通过将湖底颜色和标准的CMYK图表或
调色板进行视觉比较进行评估，并从CMYK图中找到的百分比确定的黑色成分。可替换地，也可以使用其他颜色成分。
[0109] 也可以使用可替代色阶，例如L*a*b*(也称为Lab或CIELAB)，X-Y-Z，RGB或HEX，。在L*a*b*色阶中，颜色是在三个轴L，a和b上测量的，其中L轴测量明度。100的L值表示白和L＝0表示黑。当沉积在浮湖1的底部2的杂质和底部2的感知颜色达到L＝30时，移动抽吸装置42的操作被激活。
[0110] 根据一个实施方案中，浮湖1的底部2的颜色是使用监测装置24监测的，所述监测装置如比色计。根据一个替代实施方案，浮湖1的底部2的颜色可通过目视检查来确定，通过将浮湖1的底部2的颜色与调色板进行比较。浮湖1的底部2的颜色可以从水的表面目测，或者，特别是当浊度高(例如，大于约7NTU)，通过使用连接到管道的可目测浮湖1的底部2的透明窥视孔。
[0111] 浮湖1的底部2通常具有颜色，使浮湖1中的水
渲染出令人愉悦的颜色和外观。例如，浮湖1的底部2可具有有色材料，或者可以涂色如白色，黄色或蓝色。在示范性实施方案中，浮湖1的底部2的颜色是由协调组件20的监测装置24(例如，
色度计)测定的。浮湖1的底部2的感知的颜色可以通过经验或分析的方法例如根据经验，目视检查，与颜色指南比较，比色法，分光光度法，和其他方法比较其的实际或原始颜色。
[0112] 移动抽吸装置42的操作可通过协调系统激活。在图5所示的实施方案中，移动抽吸装置42的操作可以通过控制单元22激活，在图6和7所示的其它实施方案中，移动抽吸装置42的操作可手动激活。
[0113] 根据一个实施方案，移动抽吸装置42的操作在浮湖1的底部2的颜色超过预定值(例如，底部2的颜色的黑色成分在CMYK色阶(或其他适合色阶)上超过30％)之前被激活。在一个实施方案中，移动抽吸装置42的操作通过协调组件20的控制单元22激活。
[0114] 浮湖1的底部2的颜色可进一步被监测，以确定该移动抽吸装置42的操作的结束点。例如如果满足浮湖1的底部2的颜色的黑色成分减小到低于预定值时，移动抽吸装置42的操作可被停止。这样的值可以是，例如，黑色成分在底部2的实际颜色的黑色成分值的10％-单位以上，或5个单位以上，或3个单位以上。例如，以CMYK色阶为标准，如果底部2中的原始颜色是15％，0％，25％，10％，(黑色成分为10％)，该值可以在20％的黑，15％的黑，或
13％的黑色设置。该值可以基于浮湖1的底部2的实际颜色和浮湖1的清洁度的期望水平来预先确定。
[0115] 大型的浮湖的颜色可以在整个湖的多个位置进行监测。如果浮湖也包括多个抽吸装置42，则底部2可以选择性地进行区内域清洗，以避免底部2的颜色超过预定值。
[0116] 抽吸装置42优选是移动抽吸装置，其能够清洁杨氏模量高达20GPa的柔性底部2。移动抽吸装置42通过浮湖1的柔性底部2移动，沿着水抽吸任何沉降材料。然后被抽吸的水和杂质被发送到过滤系统44，从而将杂质与水分离。由抽吸装置42抽吸的水可以通过使用泵或泵站被发送到系统44。
[0117] 抽引和过滤后，可以将过滤后的水返回到浮湖。过滤水返回到浮湖的点应以最小化泵送这种水流的能量成本来设计。表面碎屑和油可以通过使用撇沫系统50从浮湖中除去。包括浮动撇沫器的撇沫系统50可沿浮湖1的周边安装。
[0118] 水应被供应到浮湖1中，目的在于补偿蒸发量，因为为了清洁的目的和最终的
泄漏率水会从浮湖中流失。蒸发速率依赖于浮湖所处位置的气象条件。
[0119] 根据一个实施方案，水以足以维持正压的速率和替换由于清洁的目而流失的水的速率被供给到浮湖1中，泄漏和蒸发根据以下等式：
[0120] 替代率≥蒸发速率+清洁速率+泄漏率
[0121] 替代率包括由于泄漏的水，所述水包括由于浮湖1的壁3或底部2的损坏而流失的水。清洁速率与被抽吸的水的过滤操作中水的流
失速率相当。必须注意的是，虽然过滤系统是封闭的系统，但是由于清洁柔性底部2的通过移动抽吸装置42抽吸的水被发送到过滤系统44，然后返回到浮湖1，由于过滤系统的反洗过程，或如果一些水与杂质或其它的东西留在过滤介质中，这些过程也包含了水的流失。因此，清洁速率由于过滤系统的反洗过程或其他损失，如管道网络内和其他系统和设备内小的损失是水的实际损失速率。
[0122] 通常地，这样的速率以每单位时间供给到浮湖的水的体积测定。
[0123] 浮湖1可以通过来自于周围水体的作为更换水而被供给。来自于周围水体的更换水可以被进行分析，以确定它是否可以直接供给到浮湖1，或者如果它在被供给到所述浮湖1之前需要被处理。例如，如果更换的水可以直接供给到浮湖1，可使用铂-钴比色标准评估对更换水进行分析。铂-钴比色标准在1至500+范围内分配给颜色一个标准数字。铂-钴比色由将100mL样品(如果有任何可见浊度预先过滤)和已经根据ASTM规定编制的标准颜色比较组成。根据一个实施方案，为浮湖1更换的水具有低于30的铂-钴真实色彩。另外，更换水的微生物品质在供给到浮湖1之前也可以被测试。在一个优选的实施方案中，为了将其直接地供给到浮湖1，更换水含有低于2,000CFU/ml(每毫升菌落形成单位)。如果更换的水具有比
30铂-钴高的真实颜色，或来自周围的水体的更换水有超过2000CFU/毫升的细菌，通常地，水在供给到浮湖1之前是需要预先处理的。如果周围水体的水具有比30铂-钴低的真实颜色，低于2000CFU/ml的细菌，水可以在供应到所述浮湖之前直接使用或进行预处理。在其他实施方案中，来自其他来源的水也可以作为替代水用于浮湖中。
[0124] 在另一个实施方案中，浮湖包括可渗透的壁部。虽然周围的水可以具有适合于娱乐目的的水的质量，但由于底部覆盖有沉积物，碎片或污泥，因此提供了黑暗和使人不愉快的颜色或对水体的感觉而在感官上不具有吸引力。在这种情况下，可以提供浮湖，其中的壁部是可渗透并允许好质量的水通过，但底部仍包括固体，柔性材料。如果提供固体底部，即稳定的和连续的并能承受由移动抽吸装置所引起的压力，对于浮湖允许为底部提供令人愉快的颜色和水，那么允许抽吸装置通过底部移动抽吸沉降的有机和无机物质。因此，在天然或人工水体的条件适宜娱乐目的的情况下，壁部可以由可渗透材料建成，从而允许从周围的水体直接掺入水。在一个实施方案中，形成的壁部的材料的渗透性可以被选择以提供特定的渗透速率。
[0125] 浮湖的其他实施方案中包括用于控制水的
温度的系统。例如，浮湖可以构造以保持水温比周围水的温度高。在寒冷的
气候中，虽然自然水域可能以另外的合适的品质作娱乐用途，但在全年的大部分时间或全年进行游泳或水上运动可能太冷。为了为浮湖1提供温暖的水温，湖底可以是较深的颜色如深蓝色，绿色，棕色或黑色。深色底使得
太阳辐射在浮湖1将水加热到高于周围的水的温度。例如，浮湖1的温度可以比周围的水高4-10℃。浮湖1的底部和壁部，也可以由绝缘材料构成，进一步有利于在浮湖1中保持热量。
[0126] 本发明的浮湖系统可以用于其他目的，例如用于工业冷却的目的，例如用于火力
发电厂，
数据中心，
铸造厂，住宅和工业HVAC系统，热-
太阳能发电厂，造纸工业，炼油厂，核电站，其他住宅或工业冷却过程中。例如，本发明的浮湖系统可以安装于大型水体内，以为工业冷却系统提供低成本高品质的
冷却水和在对安装了浮湖浮湖的大型的自然的或人工的水体的性质不产生显著影响的前提下，从加热的冷却水中
散热。在一个实施方案中，浮湖2
包括约50至约30000m每兆瓦的所述工业过程所需的冷却的表面积。一般地，与内部安装有浮湖的大型的天然的或人工水体相比，来自浮湖的水中所含有的有机物的量显著减少，从而在工业过程中为
热交换器提供高质量的冷却水，并且最小化生物
结垢和防止能够降低
传热能力的生物结垢在热交换管道中产生不希望的积累。在一个实施方案中，浮湖可以被配置有包括一个进料管线有效地将所述的浮湖连接到工业过程的热交换器上，为热交换器提供来自于浮湖的冷却水和回水管线有效地将工业过程连接到浮湖上，使来自于热交换器的被加热的冷却水返回到浮湖中。根据本发明的方法处理冷却水，并在浮湖中再循环，以在一定的时间内获得持续的冷却系统。
实施例[0127] 下面的实施例是说明性的，并且存在其他实施方案并且在本发明的范围之内。
[0128] 实施例1
[0129] 为了测试本申请这项技术，一个具有8m×8m的表面积和2.5米的平均深度的浮湖被建造。浮湖具有非渗透性壁部和由1mm PVC材料制备的
单层底部，其中所述底部呈现3GPa的杨氏模量。PVC材料被热粘融，用以得到浮湖结构，并且漂浮材料附着于表面周边以提供结构稳定性和保持浮湖的形状。
[0130] 浮湖被安装在感官地含有劣质水而不适合用于娱乐目的且具有超过6,000m2的面积的
灌溉池塘。灌溉池塘包含具有高浊度的水，底部覆盖有为水提供深着色的沉淀物和高有机物浓度。周围湖泊水质的关键参数被测定。细菌总数为300CFU/ml和铂-钴规格的真实颜色是35。因此，来自周围水体的水在提供到所述浮湖前被预处理。虽然水的细菌学要求符合要求，但它不符合真实色彩的要求，并因此在它进入到所述浮湖之前被处理。
[0131] 浮湖被设计成具有正压力，所述正压力通过所需要进入浮湖的额外体积计算，这2 2
相当于具有比池塘的水位高的水位。被选择的正压力为至少20N/m 。因为浮湖面是64m ，理论上最小的高出-水平体积按照以下公式计算为0.128m2：
[0132] 高出-水平体积(m3)≥0.002m x 64m2
[0133] 高出-水平体积(m3)≥0.128m3
[0134] 相应地，因为浮湖内的水位希望在周围的水的水位之上2mm，来实现高出-水平所需的水的总体积被计算为0.128m3。然而，在实践中，人们发现，由于浮湖的壁部(即该结构将浮湖的体积从周围的水中分离)的柔性，当上述高出-水平体积被加入时，浮湖的壁部扩大。这种扩大使浮湖内的实际的水位变得等于周围的水的水位以及所期望的正压力。
[0135] 所设计的上述高出-水平体积为0.5m3时，对应于相当于浮湖内的高度在周围水位7.8毫米以上所产生的正压力，或一个约76N/m2的正压力。这样的正压力通过为浮湖边界提供漂浮设备而被保持，漂浮设备补偿水的重量。
[0136] 协调系统激活氧化剂的施加，以保持52小时循环中570mV的氧化还原电位水平18小时，并也激活絮凝剂组合物的施加，以避免水的浊度超过5NTU。所施加的氧化剂是
次氯酸钠，在施加的过程中以1ppm的浓度加入。加入絮凝剂引起杂质的絮凝，接着被允许沉降在浮湖的底部。
[0137] 协调系统也激活移动抽吸装置的操作，通过发送信号到该装置的相应的操作员，并且在这种情况下移动抽吸装置允许清洁用PVC建造的具有杨氏模量大约3GPa的柔性底部。移动抽吸装置是专门设计的并且包含磁系统，从而允许清洁柔性底部。抽吸装置包括被放置在浮湖的内底表面上的内部部件和放置在浮湖的外底表面上的外部部件。内部和外部部件磁力吸引，并使其通过抽吸沉降物料清洗浮湖的柔性底部。
[0138] 相比于原来的颜色，底部的黑色成分的增加在CMYK色阶超过30％之前抽吸装置被激活。底部的黑色成分是通过视觉与CMYK色阶比较而被评估的。所述抽吸装置被操作，并且移动通过浮湖底部抽吸沉降杂质。
[0139] 被抽吸装置吸入的水通过软管被泵入位于灌溉池塘岸边的过滤系统。
[0140] 水被供给到所述浮湖中，以维持浮湖内的正压力。为蒸发速率补偿置换水，估计为每天2毫米，并且对应于清洁速率是非常小的水流量。因此，根据清洗速率和蒸发率，置换速率被计算出来以保持正的高出-水位体积。置换水流量为间歇性的，并且保持正压相当于在7天周期内50％以上的时间保持浮湖的水位高出周围的水位5mm至1厘米之间。
[0141] 作为比较，从浮湖和周围的水体中得到下列水质参数：
[0142] 表1：周围水体质量与浮湖水体质量的比较
[0143]
[0144] 实施例的浮湖和方法提供安全和感官吸引力的水体，比周围的池塘呈现更好的色彩和水的质量。
[0145] 虽然已描述本发明的某些实施方案，但可以存在其它实施方案。虽然
说明书包括详细描述，本发明的范围通过所附
权利要求确定。另外，虽然说明书已用结构特征和/或方法学行为所特定的语言描述，权利要求并不局限于上述特征或行为。相反，上述特定特征和行为仅是本发明的示例性方面和实施方案。在参阅本申请说明书之后，本领域普通技术人员将明了其各种其它方面、实施方案、修饰和等价模式，而不背离本发明的主旨或要求保护的主题的范围。
