河流冲击式水利发电装置的制作方法

本实用新型涉及一种发电装置，特别涉及一种河流冲击式水利发电装置。

背景技术：
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我国地域辽阔、地形复杂，地处开阔地带的、具有一定流速的、不通航的河流众多，这样的河流适宜建设梯级河流冲击式水电站发电并网，也可以解决电网无法覆盖的区域的用电问题。

目前，建设的水电站一般分为矮坝水库水电站和高坝水库水电站，这两种水库水电站都需要将坝内水平面提高到两岸地平面以上，靠提高水位差值来提高水电站的发电量，但这样的水库水电站存在如下问题：1、建设投入大，施工周期长、难度大，建成后很难拆除；2、建设前需要谨慎选址，由于筑坝建设高度高，需要设计足够的淹没区来确保水电站的水位落差，淹没区直接挤占了农牧林业生产用地或居住用地，需要农牧林业及居住人员进行迁移，形成了用电需要与农牧林业生产用地的矛盾，不但施工难度大，而且投入成本高；为此，当前只能在两山夹一江河的狭窄地域建设水库水电站，为了尽量不挤占农牧林用地，我国大量的开阔地域的江河就不能建设水库水电站，这样，一方面限制了水利发电行业的发展，另一方面使开阔地域的能具备发电条件的江河水白白流淌掉，造成了水利资源的浪费；3、水库随着投入使用时间的延长，在筑坝内部河底泥沙淤积严重，需要投入大量的费用进行清淤，运行维护费用高。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供一种建设投入小、适用性广、安全性高的河流冲击式水利发电装置。

本实用新型由如下技术方案实施：河流冲击式水利发电装置，其包括拦坝、水轮架、若干个分层设置的水轮以及对应每个所述水轮设置的发电装置，所述拦坝包括沿水流方向设置的倒八字形的两个坝体墙、分别埋置于上游河两岸的两个固定墩和埋置于下游河两岸的两个辅助墩，两所述坝体墙之间形成的大口为进水口、小口为出水口，每个所述坝体墙与埋设在河对岸的所述固定墩之间通过一条Y形的牵拉钢索固定连接，所述牵拉钢索的第一端与所述固定墩固定连接，所述牵拉钢索的第二端与和其同侧的所述坝体墙之间固定连接，所述牵拉钢索的第三端分为若干个分岔端，每个所述分岔端与其对侧的所述坝体墙上的一个连接环固定连接；每个所述坝体墙还与和其同侧的所述辅助墩通过辅助绳索固定连接，所述辅助绳索的一端固定在所述辅助墩上，所述辅助绳索的另一端分岔并分别与所述坝体墙上的所述连接环固定连接；沿水流方向、在两所述坝体墙之间的所述出水口后方河道内设有所述水轮架，所述水轮架包括架体和两条架体牵拉钢索，所述架体牵拉钢索的一端与和其同侧的所述固定墩固定连接，所述架体牵拉钢索的另一端分为两个架体分岔端，每个所述架体分岔端与同侧的所述架体的一个角点固定连接；所述架体包括长方体网格状的主体和由下至上交错设置在所述主体内的多个水轮支撑架；所述主体下部与所述坝体墙之间活动连接；每个所述水轮支撑架顶面上水平铰接有1-2个水轮支撑框，每个所述水轮支撑框上固定有一个水轮，沿水流方向由上至下的所述水轮与两所述坝体墙形成的出水口之间的距离依次加长，且沿水流方向由上至下的所述水轮半径依次增大；每个所述水轮支撑框上固定一个所述发电装置，所述发电装置的输入端与固定在同一个所述水轮支撑框上的所述水轮的轮轴同轴连接，所述发电装置包括依次同轴连接的离合器、万向节、变速器和发电机。

进一步的，所述水轮两端分别通过轴承座与所述水轮支撑框固定连接,在每层所述水轮下方的所述架体内固定设有J形的底板，位于所述水轮的进水一侧的所述底板为水平设置的,在所述架体内部两侧竖直设有一对立板，两所述立板均与所述底板固定连接，在每一块所述底板进水一侧的两所述立板之间依次设有防护网和门式水闸，所述门式水闸与其所在层的所述水轮的进水口等高等宽。

进一步的，两所述坝体墙形成的所述进水口横截面积与所述出水口横截面积之间的比例为30：3.3-10。

进一步的，所述坝体墙由若干块水泥预制板顺次连接构成，所述水泥预制板包括金属矩形框，在所述金属矩形框内设有水泥板，在所述金属矩形框的每个拐角处竖直设有一个所述连接环，在所述金属矩形框的一侧竖直设有一块连接板，在所述连接板上设有上下设置的一对上连接螺孔，在所述水泥板上对应一对所述上连接螺孔设有一对下连接螺孔，每两块所述水泥预制板之间均通过上下设置的一对连接螺杆依次穿过两所述水泥预制板上的所述上连接螺孔和所述下连接螺孔螺接；在所述水泥板两侧的所述金属矩形框内设有加固网；每两块所述水泥预制板之间的所述上连接螺孔和所述下连接螺孔之间设有密封软垫。

进一步的，所述坝体墙背水面设有若干个支撑桩，所述支撑桩与所述坝体墙抵接，所述支撑桩固定在河床内，所述支撑桩顶部设有太阳能光伏板。

进一步的，位于最上方的所述主体的外侧对称固定有一对浮筒。

进一步的，所述门式水闸包括转轴和闸板，所述转轴竖直固定在所述主体上，所述闸板一侧与所述转轴铰接。

进一步的，所述固定墩、所述辅助墩的底面上设有若干根钢钎，所述钢钎插入所述固定墩下方的土地内，所述固定墩、所述辅助墩上设有风力发电机。

进一步的，在所述拦坝的所述进水口一侧上游的河道内设有防冰排网，所述防冰排网为V形，在所述防冰排网两侧的河岸地面以下对称设有两对固定块，所述防冰排网的尖端与位于上游河岸的一对所述固定块通过牵拉钢筋连接，所述防冰排网的两端分别与位于下游河岸的一对所述固定块分别通过所述牵拉钢筋连接。

本实用新型的优点：1、与高筑坝水电站相比，本实用新型的结构简单，易施工，建设、拆除、移动方便；2、拦坝高度低，最高拦坝高度低于两岸地平面，河水不会因为拦坝而上涨淹地，对两岸农牧业生产及居住无影响；3、拦坝高度低，在河流洪灾季节，上涨的河水从坝上流过，没有决堤淹没下游的危险，安全性高；4、本实用新型不但可以在适宜建设水库水电站的、地形狭窄的河流流域建设，也可在不适宜建设水库水电站的、地形开阔的河流流域建设，能够把这部分闲置的水利资源利用起来多发电，是水库水电站的必要补充；5、适用性广，通过在一定范围内在延长拦坝距离的同时缩小坝体进水口与放水口的横截面积比例，可以提高该装置的发电量，发电量大；6、由于河水从倒“八”字形拦坝的大口流入，从开口相对较小的出口流出，在整个行程中水流一直处于加速状态，用出口处水流推动水轮旋转，解决了装置底部淤积泥沙需要定期清理的问题，维护费用低。

附图说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为水轮架纵剖示意图。

图3为水泥预制板的整体结构示意图。

图4为固定墩的整体结构示意图。

图5为门式水闸的整体结构示意图。

图6为立板的结构示意图。

坝体墙1，固定墩2，辅助墩3，钢钎5，风力发电机6，牵拉钢索7，辅助绳索8，水泥预制板9，金属矩形框91，水泥板92，连接环93，连接板94，上连接螺孔95，下连接螺孔96，加固网97，支撑桩98，太阳能光伏板99，架体10，架体牵拉钢索11，水轮支撑架 12，浮筒13，水轮支撑框14，水轮15，底板16，立板17，防护网 18，门式水闸19，转轴191，闸板192，发电装置20，离合器201，万向节202，变速器203，发电机204，防冰排网21，固定块22，牵拉钢筋23。

具体实施方式：

实施例1：

如图1-6所示，河流冲击式水利发电装置，其包括拦坝、水轮架、三个分层设置的水轮15以及对应每个水轮15设置的发电装置20，

拦坝包括沿水流方向设置的倒八字形的两个坝体墙1、分别埋置于上游河两岸的两个固定墩2和埋置于下游河两岸的两个辅助墩3；拦坝的作用是聚拢水流，增速水流，增加发电功率。两坝体墙1形成的进水口横截面积与出水口横截面积之间的比例为30：10。坝体墙1 由若干块水泥预制板9顺次连接构成，水泥预制板9包括金属矩形框 91，在金属矩形框91内设有水泥板92，金属矩形框91可以降低水流对水泥板92的冲刷伤害，延长水泥板92的使用寿命；在金属矩形框91的每个拐角处竖直设有一个连接环93，在金属矩形框91的一侧竖直设有一块连接板94，在连接板94上设有上下设置的一对上连接螺孔95，在水泥板92上对应一对上连接螺孔95设有一对下连接螺孔96，每两块水泥预制板9之间均通过上下设置的一对连接螺杆依次穿过两水泥预制板9上的上连接螺孔95和下连接螺孔96螺接；在水泥板92两侧的金属矩形框91内设有加固网97，加固网97可以增加水泥预制板9整体的强度；每两块水泥预制板9之间的上连接螺孔95和下连接螺孔96之间设有密封软垫；密封软垫能保证相互连接的两块水泥预制板9之间没有缝隙，增强坝体墙1对水流的汇聚作用，提高发电效率。每个坝体墙1与埋设在河对岸的固定墩2之间通过一条Y形的牵拉钢索7固定连接，牵拉钢索7的第一端与固定墩2固定连接，牵拉钢索7的第二端与和其同侧的坝体墙1之间固定连接，牵拉钢索7的第三端分为若干个分岔端，每个分岔端与其对侧的坝体墙 1上的一个连接环93固定连接；每个坝体墙1还与和其同侧的辅助墩3通过辅助绳索8固定连接，辅助绳索8的一端固定在辅助墩3上，辅助绳索8的另一端分岔并分别与坝体墙1上的连接环93固定连接；这样通过牵拉钢索7的正向牵拉及辅助绳索8的反向牵拉，可以很好的固定的坝体墙1，使其能够抵抗冰层错动和河底升降歪斜，且建造成本更低，更便于建造、拆除和移动。若河流冲击力较强，拦坝稳定性不足，还可以在各水泥预制板9上增加配重物，以增加拦坝的稳定性，确保拦坝可以发挥其作用。固定墩2、辅助墩3的底面上设有两根钢钎5，钢钎5插入固定墩2、辅助墩3下方的土地内，钢钎5可以使固定墩2、辅助墩3更加稳固。固定墩2、辅助墩3上设有风力发电机6，风力发电机6可利用风能进行发电，同时在固定墩2、辅助墩3上设置风力发电机6避免了基础建设费用和占地成本；坝体墙 1背水面设有两个支撑桩98，支撑桩98与坝体墙1抵接，支撑桩98 固定在河床内，支撑桩98顶部设有太阳能光伏板99，太阳能光伏板 99可与太阳能发电装置20配合进行发电，利用河面上方空间架设太阳能光伏板99，省去了基础建设费用和占地成本。

沿水流方向、在两坝体墙1之间的出水口后方河道内设有水轮架，水轮架的作用主要是安装水轮15和稳固拦坝，保证在水流或浮冰冲击时发电装置20整体稳定不变形，当河水深度比设计深度大时，可用花岗岩等硬石头做成比架体10大的基座，使基座面达到设计吃水深，然后放置水轮架。水轮架包括架体10和两条架体牵拉钢索11，架体牵拉钢索11的一端与和其同侧的固定墩2固定连接，架体牵拉钢索11的另一端分为两个架体分岔端，每个架体分岔端与同侧的架体10的一个角点固定连接；架体10包括长方体网格状的主体和由下至上交错设置在主体内的多个水轮支撑架12；位于最上方的水轮支撑架12的外侧对称固定有一对浮筒13，在河流遇到洪水时，河水上涨高度超过本实施例设计允许最大值时，浮筒13随水面上浮，并带动水轮架上升，避免发电装置20淹水损坏，需要说明的是，浮筒13 体积、质量、具体安装高度等指标是可根据实际情况进行选择的，所以一般的河流涨水不会使浮筒13上浮，只有遇到涨水高度超过设计允许的高度时，浮筒13才会带动水轮架上浮；主体下部与坝体墙1 之间活动连接，例如主体下部相应位置设滑轨，架体牵拉钢索11的每个架体分岔端上设一个滑块，滑块置于对应的滑轨内部，当浮筒带动水轮架上浮时，坝体不上浮；每个水轮支撑架12顶面上水平铰接有1个水轮支撑框14，每个水轮支撑框14上固定有一个水轮15，沿水流方向由上至下的水轮15与两坝体墙1形成的出水口之间的距离依次加长，且沿水流方向由上至下的水轮15半径依次增大。水轮支撑框14可以通过升降装置提升，升降装置可以为机械升降装置、液压升降装置或电动升降装置中的一种，本实施例中，升降装置机械升降装置，即升降装置为通过支架固定在上梁上的滑轮和带摇把的棘轮，通过丝绳连接水轮支撑框14、滑轮和摇把，以实现升降水轮15 的目的；当水轮15出现故障需要维修时，通过升降装置将水轮支撑框14向上张开提升，水轮15随之离开水面，水轮15出水后就停止了转动，再断开万向节202与轮轴的连接，这样维修更安全；用这种方法维修，避免了人员下水维修发生危险，较设维修水闸而言，使用安全性更高。水轮15两端分别通过轴承座与水轮支撑框14固定连接, 在每层水轮15下方的架体10内固定设有J形的底板16，位于水轮 15的进水一侧的底板16为水平设置的,在架体10内部两侧竖直设有一对立板17，底板16均与立板17固定连接，在每一块底板16进水一侧的两立板17之间依次设有防护网18和门式水闸19，门式水闸 19与其所在层水轮15的进水口等高等宽，门式水闸19关闭后，该层空间封闭不进水。底板16与立板17之间形成相对封闭的空间，其作用一是使拦坝汇聚来的斜向水流平行地流过并推动水轮15转动，提高发电效率，二是使进入该层水轮的流量固定，使上涨的河水流入上一层空间，不会由于河水上涨而增加该层水轮15的推力；水轮15 进水一侧的两立板17之间设有防护网18，防护网18一方面可以保护水轮15，避免水流中树枝或较大的杂物进入而造成水轮15的损坏，另一方面可以防止落入水中的人或动物随水流进入水轮15内，被转动的水轮15伤害。水轮15进水一侧的两立板17之间设有一个门式水闸19；门式水闸19包括转轴191和闸板192，转轴191竖直固定在一侧立板17的侧壁上，闸板192一侧与转轴191铰接；若河水未充满该层空间时，该层水流的推力达不到该层水轮15转动所需要的推力，发电机204就不能正常工作，此时水闸19关闭，水位暂时上涨，至水位上涨至可充满该层空间时，开启水闸19，水流进入该层空间内推动水轮15转动，发电机204可正常工作；另外，若同层水流推力过大，位于门式水闸19后方的水轮15转速过快，发电机204 实际功率大于额定功率时，可减小门式水闸19开度，关闭部分门式水闸19，以降低水轮15转速，若门式水闸19长期处于部分关闭的状态，则考虑更换额定功率大一些的发电机204。

在本实施例中，多个水轮15是沿河水深度方向分层设置的，这样做的原因是：在多雨季节，河水水位是不断上涨和回落的，这个上涨和回落是不以人的意志为转移的；由于本实施例不能像水库那样“蓄洪”然后用来均匀地发电，若任由上涨的河水在拦坝上面流过，会严重浪费河水而降低发电量；为了解决这个问题，就要尽量把涨水所增加的流量都用来发电，让发电量随河水的上涨而增加，这样做虽然发电量不均衡，但因为利用河水发电属于清洁能源，并且河水的上涨和回落是以几周或几个月为周期的，并不像风力发电和太阳能发电那样发电量变化得快，所以消纳这部分电能与风力发电和太阳能发电相比是可行的；另外，由于河水低水位时的流量与高水位时的流量差距很大，一般可利用的河水高流量是低流量的4至5倍，若按照高水位给水轮15配备发电机204，则中水位和低水位时因水轮15动力不足、转速太低无法发电；若一个水轮15配备几个发电机204，随着流量的增减，使发电机204与水轮15接合或分离是可以满足水轮15 从低水位到高水位变化的，但是，这又容易出现两个问题：其一，操作稍有差错或控制器件出现故障，就会出现发电机204过载的情况，容易导致发电机204烧毁的问题；其二，这样做需要水轮15极其坚固，势必需要用很多钢材制造水轮15，这使水轮15在低水位时又因过于笨重而增加阻力，降低转速，进而降低发电量。因此，在本实施例中，通过分层设置多个水轮15，设在底板16与立板17之间形成相对封闭的固定横截面积的河水推动水轮15，这样使河水分为多层，每层河水冲击一个或两个水轮15，一个水轮15只配备一个发电机 204，每层发电机204的额定功率略高于该层高水位流量或可能达到的最大流速时所达到的实际功率，这样，超过本层空间进水口横截面积的水量就流入了上一层空间，不会出现河水流量过大而使发电机 204超载的现象。

每个水轮支撑框14上固定一个发电装置20，发电装置20的输入端与固定在同一个水轮支撑框14上的水轮15的轮轴同轴连接，发电装置20包括依次同轴连接的离合器201、万向节202、变速器203 和发电机204；水轮15转动带动发电装置20的发电机204发电，若水轮15转速过快、超过发电机204负荷，可通过调节变速器203降低发电机204输入轴转速，确保发电机204可正常工作；在需要维修水轮15时，先提升水轮支撑框14带动水轮15离开水面，水轮15停止转动，再利用离合器201断开水轮15与发电装置20的连接。

在拦坝大口一侧上游的河道内设有防冰排网21，防冰排网21为 V形，在防冰排网21两侧的河岸地面以下对称设有两对固定块22，防冰排网21的尖端与位于上游河岸的一对固定块22通过牵拉钢筋23连接，防冰排网21的两端分别与位于下游河岸的一对固定块22 分别通过牵拉钢筋23连接。在拦坝大口一侧上游的河道内设有防冰排网21，防冰排网21的作用是：第一，在夏天涨水时，可以防止整颗大树随水流冲下来破坏拦坝和水轮15；第二，在我国北方，深秋和春季，由于冰冻不实，在水流的作用下常跑冰排，防冰排网21可以防止拦坝和水轮15免受跑冰排的冲击，以及消除冰块堆积对水流产生阻碍作用。防冰排网21与水流方向之间的夹角α为30°，在防冰排网21两侧的河岸地面以下对称设有一对固定块22，防冰排网21 的两侧分别通过牵拉钢筋23固定在固定块22上。

工作过程：

水流从河流的上游流向下游的过程中，首先经过防冰排网21，由防冰排网21滤除跑冰或较大的树木等杂物，降低其对拦坝及水轮 15的损伤；然后水流通过坝体进行汇聚，流速逐步被提升，提升流速后的水流对水轮15进行冲击，水轮15转动，并将动能传递给发电装置20进行发电。

当河水在最低水位时，位于水轮架最下层水轮15前的门式水闸 19处于开启状态，其它门式水闸19都处于关闭状态；若河水上涨到充满此层水轮15进水口而未达到上一层水轮15进水口上沿时，上一层门式水闸19不开启，这时坝内河水暂时上涨，河水暂时上涨的原因是：这是由于拦坝和立板17的高度是设计允许的最高高度，当坝内水平面未达到此高度时，这时上层空间的水闸19是关闭的，拦坝进水口流量大于出水口流量，因此水位暂时上涨。

当河水上涨至完全淹没上一层水轮15时，开启上一层的门式水闸19，上一层水轮15开始工作；河水继续上涨则重复上述操作方法。河水水位回落时，则逆向操作。

本实施例与高筑坝水电站相比，本实用新型的结构简单，易施工，建设、拆除、移动方便；拦坝高度低，最高拦坝高度低于两岸地平面，河水不会因为拦坝而上涨淹地，对两岸农牧业生产及居住无影响；拦坝高度低，在河流洪灾季节，上涨的河水从坝上流过，没有决堤淹没下游的危险，安全性高；不但可以在适宜建设水库水电站的、地形狭窄的河流流域建设，也可在不能建设水库水电站的、地形开阔的河流流域建设，能够把这部分闲置的水利资源利用起来多发电，是水库水电站的必要补充；适用性广，通过在一定范围内在延长拦坝距离的同时缩小坝体进水口与出水口的横截面积比例，可以提高该装置的发电量，发电量大；由于河水从倒“八”字形拦坝流入，从开口相对较小的一侧出口流出，在整个行程中水流一直处于加速状态，水流推动水轮旋转，解决了装置底部淤积泥沙需要定期清理的问题，维护费用低。

实施例2：

以实施例1的结构为基础，改变两坝体墙1形成的进水口横截面积与出水口横截面积之间的比例关系，假设河水深度不变，则进水口横截面积与出水口横截面积之间的比例关系可转换为进水口宽度与出水口宽度之间的比例关系；试验组1的进水口宽度与出水口宽度之间的比例为30：3.3，试验组2的进水口宽度与出水口宽度之间的比例为30：5，试验组3的进水口宽度与出水口宽度之间的比例为30：10；对试验组1、2、3的发电量进行估算，估算方法如下：

假设试验组1、2、3建设在同一条河流上，且三者的进水口位于河流的同一位置处，此时拦坝进水口宽度为30m，水深1m，水流速度为1m/s，试验组1、2、3的水轮15宽与其出水口宽相同，水轮15 轴与水面平行，水轮15半径都是2.5米，所配备的发电机204额定转速都是500r/min，河水走向为直线形，拦坝形状为等腰梯形，不计流量损失和摩擦阻力，拦坝内外水位相同。

将这三个试验组河水的进水口速度设为Vo(m/s),出水口速度设为Vt(m/s),该段河流的加速度设为a(m/s²),从进水口到出水口的距离也就是该段水的位移设为X(m)，那么：

根据进水口宽度J与出水口宽度C之间的比例可知，试验组1的出水口宽度为3.3m，试验组2的出水口宽度为5m，试验组3的出水口宽度为10m；

由拦坝内外水位相同可知：进水口流量(m³/s)＝出水口流量 (m³/s)，流速(m/s)＝流量(m³/s)/横截面积(m²)可知，试验组1的出水口流速为9m/s，试验组2的出水口流速为6m/s，试验组3的出水口流速为3m/s；

由于试验组1、2、3的坝内河水流动状态都符合匀加速直线运动，所以，可以根据匀加速直线运动的位移公式求出坝内河水的位移。根据：位移X＝(Vt²－V0²)/2a，可得，试验组1的位移为40/a(m)，试验组2的位移为17.5/a(m)，试验组3的位移为4/a(m)。

因为试验组1、2、3的坝内河水推动水轮旋转是该水的动能在做功，所以符合应用动量定理。

根据动量定理：0－FT＝0－MV

整理得：FT＝MV

式中：F是冲击水轮15的推力，单位是Kg；T是时间；M是单位时间内流过水轮15的水的质量，M＝流量×比重×T＝横截面积×流速×比重×T；

由于水轮15半径2.5m，水轮15叶片吃水深1m，那么，受力点应该在吃水线中间，受力点半径应该是2m；该受力点处的扭矩＝F×受力点半径；受力点处的周长＝2m×2×3.14＝12.56m；水轮15转一周所需时间＝12.56m÷流速；水轮15转速(r/min)＝60s÷水轮 15转一周所需时间；

假设发电机204额定转速为500r/min时，其所需要的扭矩为A，根据动力传递关系式，扭矩比等于转速的反比，得：受力点处的扭矩×水轮15转速＝A×500r/min；根据发电机204功率、转速、扭矩之间的换算公式：功率(KWh)＝扭矩(Nm)×转速(r/min)/9550，可知：

试验组1发电机204功率为2438KWh，年发电量为21356880KWh；

试验组2发电机204功率为1081.9KWh，年发电量为9477444KWh；

试验组3发电机204功率为270.1KWh，年发电量为2366076KWh；

以市场电价0.3元/KWh计，则试验组1年收益为6407064元，试验组2年收益为2843233元，试验组3年收益为709822.8元；

由上述估算过程可知：第一，从发电量和收益方面看，试验组1、2、3中，试验组1的发电量最高，收益也最高；试验组1的发电量和收益是试验组3的9倍，相当于节省试验组3的8个水轮装置；是试验组2的2.25倍，相当于节省试验组2的1个水轮装置。第二，从位移长度与发电量之间的关系看，试验组1的位移X是试验组3的 10倍，是试验组2的2.28倍，即三个试验组每米位移所获得的发电量是基本相等的。

综上所述分析，可以得出如下结论：

第一，在一定距离内，在其他条件相同的情况下，拦坝的进水口横截面积与出水口横截面积之间的比值越大，位移X越长，则河流冲击式水利发电装置的发电效率越高，收益越多。

第二，由于位移长度与发电量之间的关系是，等长的位移X所获得的发电功率基本相等。这样，应用一个进水口横截面积与出水口横截面积之间的比值很大、位移X很长的河流冲击式水利发电装置设计，就可以等于多个小比值、短位移的河流冲击式水利发电装置设计的总和；即在获得相同发电功率的情况下，进水口横截面积与出水口横截面积之间的比值很大、位移X很长的河流冲击式水利发电装置的设计方案，就能够比进水口横截面积与出水口横截面积之间的比值很小、位移X很段的河流冲击式水利发电装置的设计方案，大幅度减少装置的数量，如包括水轮15、水轮架、发电机204及配套设施的数量，这就显著地降低了河流冲击式水利发电装置的建设成本和后续的管理费用。

第三，本试验组1,2,3是假设河道是直线的，实际的河道虽然不可能是直线的，但在弯度不很陡的河道上顺其弯度进行试验组1、2、 3模式的弯曲的、按比例缩小的拦坝，其河水的动能会有损失，但损失不会很大，即发电量减少不会很多，所以试验组1、2、3具有实用价值。

第四，所选的河段河水的加速度a越大，则获得同等的发电功率所需的拦坝距离越短。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。