一种应用于生态水库的抽水蓄能水电站及其污水处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及生态水库领域，尤其是设及一种应用于生态水库的抽水蓄能水电站及 其污水处理方法。
【背景技术】
[0002] 生态水库主要指将生态学原理应用于水库建设管理中，建设生态结构合理，且能 够W食物链/网为载体的生态流（物质循环、能量流动和信息传递，）高效运行的库区生态 系统，使该生态水库不仅具有环保的功能，而且在促进水循环同时实现能量转化。进而实现 水库供水，水库防洪、水库供能及水库环保等多种功能的协调统一。
[0003] 抽水蓄能水电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再 放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变 为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压。
[0004] 现有技术中未将生态水库与抽水蓄能水电站相互结合使用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种应用于生态水库的抽水蓄能水电站及其污水处理方 法，将抽水蓄能水电站投入到生态水库中使用，一方面通过能量转化产出电能，实现发电功 能；另一方面水库中的水时而位于高处，时而位于低处，处于不断流动的状态，增加了水动 力，化死水为活水，能够改善水质。
[0006] 为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
[0007] -种应用于生态水库的抽水蓄能水电站，包括坡体、下水库及上水库，坡体的上端 设有上水库，坡体的下端设有下水库，上水库与下水库之间分别设有抽水管及泄水道，抽水 管设于坡体内，抽水管上设有组合抽水累，泄水道设于坡体内，泄水道上设有祸轮发电机， 其特征在于；上水库的底端设有曝气器，上水库的周围设有抢挡墙，抢挡墙的上端设有风力 发电机，抢挡墙的上端设有太阳能电板，风力发电机与太阳能电板间隔排列；风力发电机连 接有风力蓄电池，风力蓄电池安装于抢挡墙内，风力蓄电池连接组合抽水累，太阳能电板连 接有太阳能蓄电池，太阳能蓄电池安装于抢挡墙内，太阳能蓄电池连接组合抽水累，风力蓄 电池与太阳能蓄电池相互串联。
[0008] 进一步，抽水管与上水库的连接处设有第一闽n，泄水道与上水库的连接处设有 第二闽口，泄水道内设有滤网，滤网紧贴下水库设置。第一闽口与第二闽口用于控制抽水管 及泄水道，增加操作简便性；滤网则用于过滤颗粒状杂质，改善水质。
[0009] 进一步，组合抽水累包括固定器及抽水累，固定器上设有安装孔，安装孔与抽水累 相匹配；固定器上设有错臂，错臂位于安装孔的上方及下方，错臂包括左错臂及右错臂，左 错臂与所右错臂相互配合，左错臂与右错臂之间形成由错口，错口与抽水累相匹配，左错臂 与右错臂上均设有螺孔，螺孔相互配合，螺孔内连接有螺栓。固定抽水累，避免抽水累发生 不必要的移动。
[0010] 进一步，抽水累包括进水口与出水口，进水口上连接有进水管，进水管均连接有抽 水管，出水口上连接有出水管，出水管均连接抽水管，出水管上设有电磁单向阀。上述结构 实现能够任意选取一个或多个抽水累投入使用，灵活性强。
[0011] 进一步，风力发电机包括底座及发电机体，发电机体连接于底座的上端，发电机体 的下端设有遥感转盘，遥感转盘活动连接底座。通过遥感转盘能够远程控制风力发电机朝 向，显著提高了发电效率。
[0012] 一种应用于生态水库的抽水蓄能水电站的污水处理方法，首先对坡体进行基础施 工，从而建立坡体基础，其特征在于包括如下步骤：
[0013] (a)在基础施工期间，在坡体内预埋抽水管及组合抽水累，然后在坡体内建立泄水 道，并在泄水道内安装祸轮发电机；
[0014] 化）基础施工完成后，首先在坡体上铺设±工布，然后进行±方回填，±方回填的 材料采用基础施工时开挖得到的±方；接着在坡体表面撒播植物种子并养护；
[0015] (C)在养护植物种子同时，对下水库进行施工，首先建立大巧，然后将抽水管的下 端通过大巧接入下水库内，接着将泄水道的下端通过大巧连通下水库；
[0016] (d)待下水库施工完成后，对上水库进行施工，施工顺序包括首先开挖上水库，得 到上水库的开挖槽；然后在开挖槽的槽底凿孔，接着通过该孔将抽水管的上端接入开挖槽 内，将泄水道的上端连接开挖槽，在开挖槽的槽底铺设曝气器；开挖槽施工完成后，在开挖 槽的四周建立抢挡墙，在抢挡墙施工期间，将抢挡墙的上部设置成中空，预先将太阳能蓄电 池与风力蓄电池放入抢挡墙内，并将太阳能蓄电池与风力蓄电池均连接组合抽水累；待抢 挡墙施工完成后，在抢挡墙的上端分别安装太阳能电板与风力发电机，将太阳能电板连接 太阳能蓄电池，将风力发电机连接风力蓄电池。
[0017] (e)待抽水蓄能水电站建成后，将水引入下水库中，引水至下水库的设计水位范围 内；
[001引 讯下水库引水完成后，首先启动太阳能电板及风力发电机，风能与太阳能逐渐转 化为电能储存于风力蓄电池与太阳能蓄电池内；接着工作人员控制风力蓄电池与太阳能蓄 电池接通组合抽水累，并开启第一闽n，组合抽水累工作，将下水库的水抽至上水库，抽至 上水库；待水位达到上水库设计水位范围内后，关闭组合抽水累及第一闽口，开启曝气器， 对上水库的水曝气12-1她；
[0019] (g)曝气完后，关闭曝气器并开启第二闽n，上水库的水经泄水道下泄至下水库， 水下泄过程中与带动祸轮发电机旋转，并最终重新返回下水库中，待所有的水下泄完成后， 关闭第二闽口；重复步骤（f)与步骤（g)。
[0020] 优选后，坡体的基础施工包括如下过程；首先对坡体进行测量放线，然后根据测量 放线开挖基坑，对开挖后的基坑诱筑混凝±并对混凝±进行养护。
[0021] 优选后，步骤（a)中预埋抽水管及组合抽水累包括如下过程：首先在坡体内开挖 第一孔洞，开挖第一孔洞完成后，在第一孔洞内建立模板并诱筑混凝±，最后将抽水管与组 合抽水累安装于第一孔洞内；步骤（a)中在坡体内建立泄水道包括如下过程；首先在坡体 内开挖第二孔洞，开挖第二孔洞完成后，在第二孔洞内建立模板并诱筑混凝±，最后将祸轮 发电机放入第二孔洞，得到泄水道。
[0022] 优选后，步骤（C)中下水库施工包括如下过程；首先进行大巧施工，在大巧施工位 置开挖±方至平整，验收合格后，诱筑混凝±得到下水库的大巧；然后在大巧内开设抽水管 接入孔及泄水孔，接着将抽水管的下端接入抽水管接入孔，并将抽水管连接至下水库内，将 泄水道的下端与泄水孔连接；待下水库的大巧施工完成后，开挖溢洪道及灌概隧洞，溢洪道 和灌概隧洞同时施工。
[0023] 优选后，步骤（d)中上水库开挖包括如下过程：采用挖掘机开挖至设计深度；开挖 完成后，人工清理开挖槽；开挖槽验收合格后，在开挖槽的底部建立模板，然后诱筑混凝± 并养护。
[0024] 由于采用上述技术方案，具有W下有益效果：
[0025] 一种应用于生态水库的抽水蓄能水电站及其污水处理方法，将抽水蓄能水电站投 入到生态水库中使用，一方面通过能量转化产出电能，实现发电功能；另一方面水库中的水 时而位于高处，时而位于低处，处于不断流动的状态，增加了水动力，化死水为活水，能够改 善水质。
[0026] 1、借助组合抽水累将下水库的水抽至上水库，再借助祸轮发电机将水向下流动的 势能转化为电能，该电能传输至电网，可用于附近居民的日常用电。不仅减轻了用电压力， 而且该发电方式可循环使用，节能环保，具有巨大的社会效益。同时由于该过程，水库中的 水可不断发生未知变化，化死水为活水，该过程能够明显改善水质。
[0027] 2、曝气器增加了上水库中水的溶解氧，从而保证上水库内微生物在充足溶解氧条 件下，对水中的有机物氧化分解，从而实现去污。同时，曝气还能防止上水库内的悬浮体下 沉，增加了上水库内有机物、微生物及溶解氧的接触概率，从而加强了去污能力。
[0028] 3、上水库设置于坡体的上端，能够接收阳光直接照射，进一步加强了去污能力。
[0029] 4、风力发电机与太阳能电板均能够发电，产生电能后储存于风力蓄电池与太阳能 蓄电池内，该部分电提供给抽水累，因而抽水累能够将下水库的水抽至上水库。上述方法将 风能与太阳能转化为电能后提供给抽水累，节能环保，降低了水电站的工作成本，符合可持 续发展的施工理念。
[0030] 5、本发明结合了生态护坡，不仅可W防止水上流失，而且外形美观。
【附图说明】
[0031] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0032] 图1为本发明中一种应用于生态水库的抽水蓄能水电站的剖面图；
[0033] 图2为本发明中抢挡墙的剖面图；
[0034] 图3为本发明中太阳能蓄电池、风力蓄电池及组合抽水累的电路连接示意图；
[0035] 图4为本发明中风力发电机的结构示意图；
[0036] 图5为本发明中太阳能电板及太阳能蓄电池的结构示意图；
[0037] 图6为本发明中祸轮发电机的结构示意图；
[0038] 图7为本发明中组合抽水累的结构示意图；
[0039] 图8为本发明中抽水累的结构示意图；
[0040] 图9为本发明中固定器的结构示意图；
[0041] 图10为图9中A向的结构示意图；
[0042] 图11为本发明中曝气器的结构示意图。
【具体实施方式】
[004引如图1至图11所示，一种应用于生态水库的抽水蓄能水电站，包括坡体1、下水库 2及上水库3,通过开挖坡体1的上端得到上水库3,因此上水库3获得的阳光充足；上水库 3较小，且底端平整，故在上水库3的底端设置有曝气器10,曝气器10由曝气管33及曝气 孔34构成，曝气孔34均匀的分布于曝气管33上。曝气器10外接氧气罐，经曝气管33及 曝气孔34后氧气进入水中，另一方面增加了水中的溶解氧，提高了微生物对有机物的分解 效率；另一方面向上喷出的氧气可阻止上水库3内的悬浮物下沉。通过开挖坡体1的下端 得到下水库2,下水库2为生态水库，面积较大；
[0044] 上水库3与下水库2之间分别设有抽水管5及泄水道7,抽水管5设于坡体1内， 抽水管5上设有组合抽水累6。启动组合抽水累6,能够将下水库2中的水抽至上水库3中。 组合抽水累6包括固定器19及抽水累20,固定器19上设有安装孔27,安装孔27与抽水累 20相匹配；固定器19上设有错臂26,错臂26位于安装孔27的上方及下方，错臂