專利名稱：密集建造水利發(fā)電站的方法及可密集建造的水利發(fā)電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水利發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種密集建造水利發(fā)電站的方法及不需攔江筑壩而直接把水輪機(jī)安裝在水面上就能發(fā)電的可密集建造的水利發(fā)電站。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的水利發(fā)電站利用的能源水都是一次性的，即水從發(fā)電站流出后，此水就順江河再流經(jīng)數(shù)十或數(shù)百千米至下一座水電站或直接流入大海，其間因多方面條件或原因的限制而不能再攔江筑壩建立水利發(fā)電站，使有限的水資源造成無限的浪費(fèi)。
而現(xiàn)有水利發(fā)電站基本都是在江河上選擇適宜的地點(diǎn)攔江筑壩，把水輪機(jī)安裝在具有一定水位落差的水電大壩之下，利用水位的高落差、高流速推動(dòng)水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。其結(jié)果是要占用良田耕地、搬遷移民，建造成本大且影響生態(tài)環(huán)境。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種密集建造水利發(fā)電站的方法及不同于現(xiàn)有水利發(fā)電方式的可密集建造的水利發(fā)電站，在條件適宜的現(xiàn)有河道中密集的建造水利發(fā)電站，可使有限的水資源得到充分或成倍的利用，更可解決部分平原地區(qū)有江河水流卻不能建造水利發(fā)電站的問題。
為此，所采用的技術(shù)方案為一種密集建造水利發(fā)電站的方法，以已建或前一座水電站處的出水口底線或河床底線為起點(diǎn)線，并以此線順?biāo)椒较蜓由熘料乱欢魏拥琅c洪汛期水流水位線的兩線相交點(diǎn)處，即可再建造一座所述水利發(fā)電站；下一座水電站間門前的最高安全水位線順?biāo)椒较虿坏酶哂谏弦蛔娬境鏊诘牡拙€或河床底線。
一種水利發(fā)電站，包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組及連接兩者的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；它還包括第一、 第二分流間門；第一、第二沖水間門、第一、第二隔離墻及由該第一、第二隔離墻形成的第一、第二引水槽；所述第一、第二分流間門與第一、第二沖水間門依次建在江或河流來水方向的上游端，所述第一、第二隔離墻建在所述第一、第二沖水間門的下游端；所述水輪機(jī)設(shè)在第一、第二引水槽之中，該橫向的各水輪機(jī)的傳動(dòng)軸相互連接后再與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
本發(fā)明在現(xiàn)有河道中建造水利發(fā)電站時(shí)，利用除洪汛期外長期沒得到利用的河道正常水流水位線與洪汛期水位線之間數(shù)米或十?dāng)?shù)米的落差空間，用閘門形式，將正常水流水位線提高至洪汛期水位線并形成最大落差水流后，把水輪機(jī)安裝到水面上使其運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。并且建水電站時(shí)，以已建或前一座水電站處的河床底線，順?biāo)椒较蜓由熘料乱欢魏拥赖暮檠雌谒魉痪€的相交點(diǎn)處時(shí)，即可再建造一座水利發(fā)電站。按此原理，條件適宜的部分江河段根據(jù)來水量的不同可在數(shù)千米距離之內(nèi)建造一座或數(shù)座發(fā)電量在數(shù)千千瓦至數(shù)萬千瓦或者更大千瓦的水利發(fā)電站，依本發(fā)明建在已建水電站之后的發(fā)電站的發(fā)電量將接近于已建發(fā)電站的發(fā)電量，且密集建造的前后相鄰的發(fā)電站的發(fā)電量基本相同，使有限的水資源得到充分、成倍的利用，更可解決部分平原地區(qū)有江河水流卻不能建造水利發(fā)電站的問題。
本發(fā)明利用現(xiàn)有河道把水輪機(jī)直接安裝在水面上，而又不堵塞河道，不污染水源環(huán)境，更不需攔江筑壩、不占用良田耕地、不搬遷移民，造價(jià)低；除枯水期外基本不受上游來水量大小、水漲水落影響，且根據(jù)來水量的多少增減發(fā)電量，洪汛期來水量偏大時(shí)可由分流閘門進(jìn)行分流；部分河段在周邊環(huán)境條件允許時(shí)可適度加高間門前一定距離之內(nèi)的河岸高度，以提高水位落差增大發(fā)電量。
本發(fā)明適宜于大、中、小江河利用水力發(fā)電所建發(fā)電站。


圖1為本發(fā)明在江河中安裝位置的側(cè)視示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1在江河中的布局示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為正常情況下的江河截面示意圖；圖5為本發(fā)明河岸未加高時(shí)的分流閘門和沖水閘門截面示意圖； 圖6為本發(fā)明河岸加高后的分流閘門和沖水閘門截面示意圖； 圖7為正常情況下的江河側(cè)剖視示意圖； 圖8為本發(fā)明河岸未加高的側(cè)視示意圖； 圖9為本發(fā)明河岸加高后的側(cè)視示意圖； 圖10為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明實(shí)施例2在正常運(yùn)行時(shí)的側(cè)視示意圖； 圖12為本發(fā)明實(shí)施例2在洪汛期時(shí)的側(cè)視示意圖； 圖13為本發(fā)明實(shí)施例2的鋼制引水槽底板支柱位置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
參照圖1，一種密集建造水利發(fā)電站的方法，以已建或前一座水電站20處的出水口底線或站址處的河床底線21為起點(diǎn)線，并以此線順?biāo)椒较蜓由熘料乱欢魏拥赖暮檠雌谒魉痪€17的相交點(diǎn)處，即可再建造一座所述水利發(fā)電站；若兩線相交點(diǎn)處因故不宜建造時(shí)，可順?biāo)椒较蚶^續(xù)延伸至適宜建造處，宜建造處的河岸高度偏低時(shí)，可將間門前所需距離之內(nèi)的原河岸即未加高前的河岸高度線16適度加高至加高后的河岸高度線14，截流后，未截流前的正常水位線15也隨之升高至河岸加高后的正常水位線19處，河岸加高后的正常水位線19的水平水位線不得高于已建或前一座水電站20的出水口底線或站址下的河床底線21。否則，將對前一座水電站出水口的水流產(chǎn)生阻力；按此原理，條件適宜的部分江河段可在數(shù)千米距離之內(nèi)建造一座或數(shù)座發(fā)電量在數(shù)千千瓦至數(shù)萬千瓦或者更大千瓦的水利發(fā)電站，使有限的水資源得到充分或成倍的利用。
實(shí)施例1 參照圖1、圖2、圖3、圖5、圖8、圖9，一種水利發(fā)電站，包括水輪機(jī)11、 水輪機(jī)傳動(dòng)軸9、變向傳動(dòng)軸8、變速輪組6、發(fā)電機(jī)組7外，它還包括第一、第二分流間門2、 3，第一、第二沖水閘門5、4，河岸水泥平臺45，第一、第二水泥隔離墻13、12及由該第一、第二水泥隔離墻13、12形成的第一、第二引水槽55、54 ；所述第一、第二分流閘門2、3與第一、 第二沖水間門5、4依次建在江或河流1來水方向的上游端，該第一、第二分流間門2、3或第一、第二沖水閘門5、4的位置根據(jù)具體地形及需要可設(shè)在江或河流1的左或右岸，并且它們布滿整個(gè)河面寬度；所述第一、第二水泥隔離墻13、12建在所述第一、第二沖水閘門5、4的下游端；所述氷輪機(jī)11設(shè)在第一、第二引水槽5554之中，該橫向的各水輪機(jī)11的傳動(dòng)軸 9相互之間用傳動(dòng)軸連接盤連接后再通過變向齒輪10與設(shè)在河岸水泥平臺45上的固定座 28固定的變向傳動(dòng)軸8連接，而該變向傳動(dòng)軸8通過設(shè)在河岸水泥平臺45上的變速輪組6 與同樣設(shè)在河岸水泥平臺45上的發(fā)電機(jī)組7連接。從而使各水輪機(jī)傳動(dòng)軸9產(chǎn)生的低速機(jī)械能經(jīng)變向傳動(dòng)軸8傳向變速輪組6，變速輪組6將低速能變速為發(fā)電機(jī)組7所需的高速能后傳向發(fā)電機(jī)組7。所述第一、第二分流閘門2、3的作用是當(dāng)洪汛期來水量超量時(shí)進(jìn)行分流；但當(dāng)來水量正常時(shí)，打開所述第一、第二沖水閘門5、4同步?jīng)_水發(fā)電，當(dāng)來水量偏小時(shí)關(guān)閉第二閘門4， 使第一沖水間門5繼續(xù)沖水發(fā)電，以充分利用水資源。
實(shí)施例2 參照圖1、圖8、圖10、圖11、圖12，一種水利發(fā)電站，包括水輪機(jī)11，水輪機(jī)傳動(dòng)軸9，變向傳動(dòng)軸8，變速輪組6，發(fā)電機(jī)組7，第一分流間門2，第一、第二、第三沖水閘門5、4、57，河岸水泥平臺45，第一、第二、第三水泥隔離墻13、12、58及由該第一、第二、 第三水泥隔離墻13、12、58形成的第一、第二、第三引水槽55、54、56 ；所述第一分流閘門2 和第一、第二、第三沖水間門5、4、57建在江或河流1來水方向的上游端，該第一分流間門2 或第一、第二、第三沖水間門5、4、57的位置根據(jù)具體地形及需要可設(shè)在江或河流1的左或右岸，并且它們布滿整個(gè)河面寬度；所述第一、第二、第三水泥隔離墻13、12、58建在所述第一、第二、第三沖水閘門5、4、57的下游端且該第一、第二、第三水泥隔離墻13、12、58形成第一、第二、第三引水槽55、54、56 ；所述水輪機(jī)組11設(shè)在所述第一、第二、第三引水槽55、54、 56之中，該橫向的各水輪機(jī)11的傳動(dòng)軸9相互之間用傳動(dòng)軸連接盤連接后再通過變向齒輪 10與設(shè)在河岸水泥平臺45上的固定座觀固定的變向傳動(dòng)軸8連接，而該變向傳動(dòng)軸8通過設(shè)在河岸水泥平臺45上的變速輪組6與同樣設(shè)在河岸水泥平臺45上的所述發(fā)電機(jī)組7 連接。使各水輪機(jī)傳動(dòng)軸9產(chǎn)生的低速機(jī)械能經(jīng)變向傳動(dòng)軸8傳向變速輪組6，變速輪組6 將低速能變速為發(fā)電機(jī)組7所需的高速能后傳向發(fā)電機(jī)組7。
實(shí)施例3，參照圖10，以實(shí)施例2為基礎(chǔ)，在實(shí)施例2中所述的第一分流閘門2形成分流槽22，該分流槽22的上游、下游段分別建有上、下通航間門23、24。此實(shí)施例適宜于建造在船舶航行的大中型河段中，將原升降式的第一分流閘門2變建為推拉門式的上、下通航閘門23、24，在洪汛期時(shí)作排洪分流之用，在江河水流正常時(shí)，也可用作船舶通行之道。
實(shí)施例4，參照圖1、圖2、圖3、圖5、圖8、圖9、圖11、圖12、圖13，以實(shí)施例1為基礎(chǔ)，加裝一套水輪機(jī)11的起吊裝置，該起吊裝置的引水槽底板33下端面兩側(cè)固接有凹型鋼卡35，該凹型鋼卡35卡在底板支柱34上，該底板支柱34建造在所述第一、第二引水槽 55,54的底面上且處于所述第一、第二隔離墻13、12的兩側(cè)；所述引水槽底板33上端面上方安裝所述水輪機(jī)11 ；而該起吊裝置的橋式鋼架36安裝在所述第一、第二隔離墻13、12及河岸水泥平臺45的上端面上，動(dòng)滑輪組37安裝在橋式鋼架36上并在起吊時(shí)和所述水輪機(jī) 11及引水槽底板33連接。而且在所述第一、第二沖水閘門5、4的下方建造有泄洪下閘門 27。當(dāng)來水量正常時(shí)關(guān)閉泄洪下閘門27打開所需沖水閘門沖水發(fā)電，當(dāng)來水量偏大或洪汛期時(shí)同時(shí)打開第一、第二沖水閘門5、4沖水發(fā)電及第一、第二分流閘門2、3分流排洪，排除沙石雜物。當(dāng)遇到特大洪汛期時(shí)，用動(dòng)滑輪組37同時(shí)吊起水輪機(jī)11和引水槽底板33以防水輪機(jī)11被淹。，同時(shí)打開泄洪下閘門27安全順利泄洪。
實(shí)施例5，參照圖1、圖8、圖10、圖11、圖12、圖13，以實(shí)施例2為基礎(chǔ)，加裝一套水輪機(jī)11和引水槽底板33的起吊裝置，該起吊裝置的引水槽底板33下端面兩側(cè)固接有凹型鋼卡35，該凹型鋼卡35卡在底板支柱34上，該底板支柱34建造在所述第一、第二、第三引水槽55、54、56的底面上且處于所述第一、第二、第三隔離墻13、12、58的兩側(cè)；所述引水槽底板33上端面上方安裝所述水輪機(jī)11 ；而該吊起裝置的橋式鋼架36安裝在所述第一、第二、第三隔離墻13、12、58及河岸水泥平臺45的上端面上，動(dòng)滑輪組37安裝在橋式鋼架36 上并和所述引水槽底板33連接。而且在所述第一、第二、第三沖水間門5、4、57的下方建造有泄洪下閘門27。當(dāng)來水量正常時(shí)關(guān)閉泄洪下閘門27打開所需沖水閘門沖水發(fā)電，當(dāng)來水量偏大或洪汛期時(shí)同時(shí)打開第一、第二、第三沖水閘門5、4、57沖水發(fā)電及第一分流閘門 2分流排洪，排除沙石雜物。當(dāng)遇到特大洪汛期時(shí)，用動(dòng)滑輪組37從而吊起水輪機(jī)11及吊升引水槽底板33以防水輪機(jī)11被淹，同時(shí)打開泄洪下閘門27安全順利泄洪。
實(shí)施例2、3、5適于建在現(xiàn)有江河水電站20之后的一定距離之內(nèi)的河道之中。來水量直接來源于來水方向上游水利發(fā)電站，來水量穩(wěn)定，河水來水中基本沒有對本電站造成危害的過量沙石雜物，因此，只要分流閘門、分流槽、沖水閘門和引水槽建造適量即可。
實(shí)施例6，參照圖1至圖13，當(dāng)上述實(shí)施例1或2或3或4或5所建的河段不影響周邊農(nóng)田和農(nóng)舍環(huán)境的條件下，可適度加高間門前一定距離之內(nèi)的河岸高度，以提高水位落差增大發(fā)電量。附圖中，14為加高后的河岸高度線，15是未截流前的正常水位線，16未加高前的河岸高度線，17為未加高前的洪汛期洪水水位線，18為河流截流后的正常水位線， 19為河岸加高后的正常水位線。
權(quán)利要求
1.一種密集型水利發(fā)電站的建造方法，其特征在于以已建或前一座水電站的出水口底線或河床底線(21)為起點(diǎn)線，并以此出水口底線或河床底線(21)順?biāo)椒较蜓由熘料乱欢魏拥赖暮檠雌谒魉痪€(17)的相交點(diǎn)處，即可再建造一座所述水利發(fā)電站；下一座水電站閘門前的最高安全水位線即河岸加高后的正常水位線(19)順?biāo)椒较蚰嫘胁坏酶哂谏弦蛔娬境鏊诘牡拙€或河床底線(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水利發(fā)電站，包括水輪機(jī)(11)、發(fā)電機(jī)組(7)及連接兩者的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；其特征在于它還包括第一、第二分流閘門0、3)、第一、第二沖水閘門(5、 4)、第一、第二隔離墻(13、12)及由該第一、第二隔離墻(13、1幻形成的第一、第二引水槽 (55,54)；所述第一、第二分流閘門(2、3)與第一、第二沖水閘門(5、4)依次建在江河(1)來水方向的上游端，所述第一、第二隔離墻(13、1幻建在所述第一、第二沖水閘門(5、4)的下游端；所述水輪機(jī)(11)均布在第一、第二引水槽(55、54)之中，該橫向的各水輪機(jī)(11)的傳動(dòng)軸(9)相互連接后再與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種密集型水利發(fā)電站，其特征在于它還有第三沖水閘門 (57)和第三隔離墻(58)及其形成的第三引水槽(56)；所述第一分流閘門( 和第一、第二、第三沖水閘門(5、4、57)建在江河(1)來水方向的上游端，所述第一、第二、第三隔離墻 (13、12、58)建在所述第一、第二、第三沖水閘門(5、4、57)的下游端且該第一、第二、第三隔離墻(13、12、58)形成第一、第二、第三引水槽(55、54、56)，所述水輪機(jī)(11)均布在所述第一、第二、第三引水槽(55、M、56)之中，該橫向的各水輪機(jī)(11)的傳動(dòng)軸(9)相互連接后再與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種密集型水利發(fā)電站，其特征在于所述第一分流間門(2) 形成分流槽(22)，該分流槽0 的上游、下游段分別建有上、下通航閘門03、對)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種密集型水利發(fā)電站，其特征在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括變向傳動(dòng)軸(8)及變速輪組(6)，所述橫向的各水輪機(jī)(11)的傳動(dòng)軸(9)相互連接后再通過變向齒輪(10)與設(shè)在河岸平臺0 上的變向傳動(dòng)軸(8)連接，而該變向傳動(dòng)軸(8) 通過變速輪組(6)與所述發(fā)電機(jī)組(7)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種密集型水利發(fā)電站，其特征在于它還包括水輪機(jī)(11)的起吊裝置，該起吊裝置的引水槽底板(3 通過凹型鋼卡(3 固定在底板支柱 (34)上，該底板支柱(34)建造在所述第一、第二引水槽(55、54)或第一、第二、第三引水槽 (55,54,56)的底面上且處于所述第一、第二隔離墻(13、12)或第一、第二、第三隔離墻(13、 12、58)的兩側(cè)；所述引水槽底板(3 上端面上方安裝所述水輪機(jī)(11);而該起吊裝置的橋式鋼架 (36)安裝在所述第一、第二隔離墻(13、12)與河岸水泥平臺G5)或第一、第二、第三隔離墻 (13、12、58)與河岸水泥平臺05)的上端面上，動(dòng)滑輪組(37)安裝在橋式鋼架(36)上并在起吊時(shí)和所述水輪機(jī)(11)及引水槽底板(3 連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種密集型水利發(fā)電站，其特征在于它還包括泄洪下閘門 (27)，該泄洪下閘門(XT)安裝在所述第一、第二沖水閘門(5、4)或第一、第二、第三沖水閘門(5、4、57)的下方。
全文摘要
一種密集建造水利發(fā)電站的方法，以已建或前一座水電站處的出水口底線或河床底線為起點(diǎn)線，并以此線順?biāo)椒较蜓由熘料乱欢魏拥琅c洪汛期水流水位線的兩線相交點(diǎn)處，即可再建造一座所述水利發(fā)電站；一種可密集建造的水利發(fā)電站，包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組及連接兩者的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；它還包括第一、第二分流閘門；第一、第二沖水閘門、第一、第二隔離墻及由該第一、第二隔離墻形成的第一、第二引水槽；所述第一、第二分流閘門與第一、第二沖水閘門依次建在江或河流來水方向的上游端，所述第一、第二隔離墻建在所述第一、第二沖水閘門的下游端；所述水輪機(jī)設(shè)在第一、第二引水槽之中，該橫向的各水輪機(jī)的傳動(dòng)軸相互連接后再與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
文檔編號E02B9/00GK102505670SQ201110339190
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者李建英, 李盈 申請人:李建英