专利名称：土力发电和水土保持的制作方法
技术领域：
本发明属于新能源开发和黄土特别是黄土高原地区水土资源保护和利用的技术领域。
目前人类利用的电能主要是火力发电和水力(流体重力流)发电。火力发电消耗大量燃料能源，且带来环境污染问题。水力发电需要花费很多时间，建设耗资巨太的水电工程，不仅受到水资源条件的限制，而且还会带来大量的经济土地的丧失和移民安置问题。本发明提出了利用土力(沉积物重力流)发电并同时治理黄土地区水土流失问题，不仅开发出一种有巨大潜能的新能源，而且对治理黄土特别是黄土高原地区的水土流失灾害提出了根本性的解决办法。
本发明的目的是提供一种土力发电和水土保持的方法。利用这种方法可以将目前尚未被利用的一种重要能源——土的重力能得到利用，并同时把经济利用价值极低的侵蚀残余型土地改造成适合人类开展生产生活活动的经济用地，从根本上解决黄土特别是黄土高原地区的水土流失问题。
本发明所采用的技术方案是在黄土或其它土质碎屑沉积物分布地区，在侵蚀残余地形的边坡或陡壁上安置装有土轮机系统的发电机，并在土轮机转轮的上方和下方分别安设上土流装置和下土流装置。利用人工或机械连续不断地将上土流装置顶端以上的黄土或其它土质碎屑沉积物挖掘下来，让其通过上土流装置向下流动降落。当土流流到上土流装置的下端出口时，土流便冲击土轮机系统转轮上的叶片，使转轮发生持续转动，从而带动发电机的转子转动以发出电能。然后，土流沿着下土流装置流动或降落到低洼处。在发电过程中或随后，将上挖方区及下堆方区整理成平整的或其它形状的生产生活用地。
若将上述发电机换成其他类型靠轴轮转动而做功的机械装置，也可直接进行生产。
本发明的有益效果在于1.土力发电既不象火力发电那样消耗大量有机燃料，引起环境污染，也不象水力发电那样需修建耗时长、耗资大又损失经济土地的水电工程。它是一种清洁型经济型简便易迁型发电装置。
2.与其他自然力——水力、风力、海水波动力相比，土力资源不受季节、气候因素的影响，是一种最稳定的自然力。
3.中国东西部地形高差大，侵蚀残余地形广布。黄土高原的黄土层厚度为100-400m，分布面积达28万平方千米，且以侵蚀残余地形为主，所以可用于发电的土力资源是相当可观的。
4.侵蚀残余地形高低不平、沟壑纵横，这是它可利用率低、水土流失严重的主要原因。本发明通过发电把地形整平或改造成各种可利用的经济土地，这样就能做到水不流，土不失，实现黄土地区人民“再建秀美山川”的理想。
5.由于土力发电可以产生发电和造地双重经济效益，这就会刺激投资商(特别是房地产投资商)以及国家有关部门的投资建设热情。这对于实施西部大开发战略及实现向西部移民都县有重要的现实意义。
图1为一套土力发电装置的纵剖面示意图。图中1为发电机，2为转轮，3为上土流装置，4为下土流装置，5为安装在转轮轮缘上的叶片，6为发电机底座，7为上挖方区，8为下堆方区，9为发电前的原始地形线，10为发电后整平的地形线，11为黄土层，12为固定上土流装置和下土流装置的支架。
下面结合附图1说明本发明的
具体实施例方式选择侵蚀残余地形坡度大于50度的陡坡或陡壁，根据上挖方区7和下堆方区8的体积设计发电机1的安装位置，并将发电机和上土流装置3和下土流装置4分别用底座6和支架12固定好，一套发电装置即已建成。发电时，从上挖方区7处取土，运至上土流装置3顶端附近堆放，然后，用人工或机械方法将土均匀而连续地送入上土流装置3中，让其快速流动和(或)降落。当土流流出上土流装置3的出口后，刚好降落到土轮机的转轮2的叶片5上，冲击转轮2连续快速转动。转轮2与发电机1的转子轴为同轴或通过传动装置相连，从而使发电机1发出电能。土流从转轮2上落下以后，沿着下土流装置4继续流动和(或)降落到坡脚或壁底的低洼处，当土堆积到下土流装置4的下端出口附近时，用铲运车或推土机等机械设备将土运走，也可改变下土流装置4下出口点位置，来改变土的堆放位置。在发电过程中或发电以后，将上挖方区7和下堆方区8整理成平整的或其它设计形状的地形。发电完成后可把全套发电装置迁移到别处继续发电。
权利要求
1.一种土力发电和水土保持的方法，其特征在于在黄土或其它土质碎屑沉积物分布地区，在侵蚀残余地形的边坡或陡壁上安置装有土轮机系统的发电机1，并在土轮机转轮2的上方和下方分别安设上土流装置3和下土流装置4，利用人工或机械连续不断地将上土流装置3顶端以上的黄土或其它土质碎屑沉积物挖掘下来，让其通过上土流装置3向下流动降落，当土流流到上土流装置3的下端出口时，土流便冲击土轮机系统转轮2上的叶片5，使转轮2发生持续转动，从而带动发电机1的转子转动以发出电能，然后，土流沿着下土流装置4流动或降落到低洼处，在发电过程中或随后，将上挖方区7及下堆方区8整理成平整的或其它形状的生产生活用地。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于将所述的发电机1换成其它类型靠轴轮系统转动而做功的机械装置来直接进行生产。
全文摘要
本发明提出了一种土力发电和水土保持的方法。这种方法的技术措施是在黄土地区侵蚀残余地形的边坡和陡壁上安装带土轮机系统的发电机和上下土流装置,让土流从上土流装置中流下,冲击到土轮机转轮的叶片上,使转轮转动,从而带动发电机发电。发电过程中和随后将上挖方区和下堆方区整理成平整的或其它形状的生产生活用地。土力发电是一种能耗低、无污染、投资小、灵活易迁动的发电装置。这种方法具有发电、造地、保护环境多重经济效益和社会效益,对实施西部大开发战略和治理黄土高原水土流失灾害有重要现实意义。
文档编号F03G3/04GK1263991SQ0010088
公开日2000年8月23日 申请日期2000年2月18日 优先权日2000年2月18日
发明者马瑞志 申请人:马瑞志