专利名称：密集建造水利发电站的方法及可密集建造的水利发电站的制作方法
技术领域：
本发明涉及水利发电技术领域，具体指一种密集建造水利发电站的方法及不需拦江筑坝而直接把水轮机安装在水面上就能发电的可密集建造的水利发电站。
背景技术：
现有的水利发电站利用的能源水都是一次性的，即水从发电站流出后，此水就顺江河再流经数十或数百千米至下一座水电站或直接流入大海，其间因多方面条件或原因的限制而不能再拦江筑坝建立水利发电站，使有限的水资源造成无限的浪费。
而现有水利发电站基本都是在江河上选择适宜的地点拦江筑坝，把水轮机安装在具有一定水位落差的水电大坝之下，利用水位的高落差、高流速推动水轮机运转发电。其结果是要占用良田耕地、搬迁移民，建造成本大且影响生态环境。发明内容
本发明提供一种密集建造水利发电站的方法及不同于现有水利发电方式的可密集建造的水利发电站，在条件适宜的现有河道中密集的建造水利发电站，可使有限的水资源得到充分或成倍的利用，更可解决部分平原地区有江河水流却不能建造水利发电站的问题。
为此，所采用的技术方案为一种密集建造水利发电站的方法，以已建或前一座水电站处的出水口底线或河床底线为起点线，并以此线顺水平方向延伸至下一段河道与洪汛期水流水位线的两线相交点处，即可再建造一座所述水利发电站；下一座水电站间门前的最高安全水位线顺水平方向不得高于上一座水电站出水口的底线或河床底线。
一种水利发电站，包括水轮机、发电机组及连接两者的传动机构；它还包括第一、 第二分流间门；第一、第二冲水间门、第一、第二隔离墙及由该第一、第二隔离墙形成的第一、第二引水槽；所述第一、第二分流间门与第一、第二冲水间门依次建在江或河流来水方向的上游端，所述第一、第二隔离墙建在所述第一、第二冲水间门的下游端；所述水轮机设在第一、第二引水槽之中，该横向的各水轮机的传动轴相互连接后再与所述传动机构连接。
本发明在现有河道中建造水利发电站时，利用除洪汛期外长期没得到利用的河道正常水流水位线与洪汛期水位线之间数米或十数米的落差空间，用闸门形式，将正常水流水位线提高至洪汛期水位线并形成最大落差水流后，把水轮机安装到水面上使其运转发电。并且建水电站时，以已建或前一座水电站处的河床底线，顺水平方向延伸至下一段河道的洪汛期水流水位线的相交点处时，即可再建造一座水利发电站。按此原理，条件适宜的部分江河段根据来水量的不同可在数千米距离之内建造一座或数座发电量在数千千瓦至数万千瓦或者更大千瓦的水利发电站，依本发明建在已建水电站之后的发电站的发电量将接近于已建发电站的发电量，且密集建造的前后相邻的发电站的发电量基本相同，使有限的水资源得到充分、成倍的利用，更可解决部分平原地区有江河水流却不能建造水利发电站的问题。
本发明利用现有河道把水轮机直接安装在水面上，而又不堵塞河道，不污染水源环境，更不需拦江筑坝、不占用良田耕地、不搬迁移民，造价低；除枯水期外基本不受上游来水量大小、水涨水落影响，且根据来水量的多少增减发电量，洪汛期来水量偏大时可由分流闸门进行分流；部分河段在周边环境条件允许时可适度加高间门前一定距离之内的河岸高度，以提高水位落差增大发电量。
本发明适宜于大、中、小江河利用水力发电所建发电站。
图1为本发明在江河中安装位置的侧视示意图； 图2为本发明实施例1在江河中的布局示意图；图3为本发明实施例1的结构示意图； 图4为正常情况下的江河截面示意图；图5为本发明河岸未加高时的分流闸门和冲水闸门截面示意图； 图6为本发明河岸加高后的分流闸门和冲水闸门截面示意图； 图7为正常情况下的江河侧剖视示意图； 图8为本发明河岸未加高的侧视示意图； 图9为本发明河岸加高后的侧视示意图； 图10为本发明实施例2的结构示意图； 图11为本发明实施例2在正常运行时的侧视示意图； 图12为本发明实施例2在洪汛期时的侧视示意图； 图13为本发明实施例2的钢制引水槽底板支柱位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明及其有益效果作进一步详细的说明。
参照图1，一种密集建造水利发电站的方法，以已建或前一座水电站20处的出水口底线或站址处的河床底线21为起点线，并以此线顺水平方向延伸至下一段河道的洪汛期水流水位线17的相交点处，即可再建造一座所述水利发电站；若两线相交点处因故不宜建造时，可顺水平方向继续延伸至适宜建造处，宜建造处的河岸高度偏低时，可将间门前所需距离之内的原河岸即未加高前的河岸高度线16适度加高至加高后的河岸高度线14，截流后，未截流前的正常水位线15也随之升高至河岸加高后的正常水位线19处，河岸加高后的正常水位线19的水平水位线不得高于已建或前一座水电站20的出水口底线或站址下的河床底线21。否则，将对前一座水电站出水口的水流产生阻力；按此原理，条件适宜的部分江河段可在数千米距离之内建造一座或数座发电量在数千千瓦至数万千瓦或者更大千瓦的水利发电站，使有限的水资源得到充分或成倍的利用。
实施例1 参照图1、图2、图3、图5、图8、图9，一种水利发电站，包括水轮机11、 水轮机传动轴9、变向传动轴8、变速轮组6、发电机组7外，它还包括第一、第二分流间门2、 3，第一、第二冲水闸门5、4，河岸水泥平台45，第一、第二水泥隔离墙13、12及由该第一、第二水泥隔离墙13、12形成的第一、第二引水槽55、54 ；所述第一、第二分流闸门2、3与第一、 第二冲水间门5、4依次建在江或河流1来水方向的上游端，该第一、第二分流间门2、3或第一、第二冲水闸门5、4的位置根据具体地形及需要可设在江或河流1的左或右岸，并且它们布满整个河面宽度；所述第一、第二水泥隔离墙13、12建在所述第一、第二冲水闸门5、4的下游端；所述氷轮机11设在第一、第二引水槽5554之中，该横向的各水轮机11的传动轴 9相互之间用传动轴连接盘连接后再通过变向齿轮10与设在河岸水泥平台45上的固定座 28固定的变向传动轴8连接，而该变向传动轴8通过设在河岸水泥平台45上的变速轮组6 与同样设在河岸水泥平台45上的发电机组7连接。从而使各水轮机传动轴9产生的低速机械能经变向传动轴8传向变速轮组6，变速轮组6将低速能变速为发电机组7所需的高速能后传向发电机组7。所述第一、第二分流闸门2、3的作用是当洪汛期来水量超量时进行分流；但当来水量正常时，打开所述第一、第二冲水闸门5、4同步冲水发电，当来水量偏小时关闭第二闸门4， 使第一冲水间门5继续冲水发电，以充分利用水资源。
实施例2 参照图1、图8、图10、图11、图12，一种水利发电站，包括水轮机11，水轮机传动轴9，变向传动轴8，变速轮组6，发电机组7，第一分流间门2，第一、第二、第三冲水闸门5、4、57，河岸水泥平台45，第一、第二、第三水泥隔离墙13、12、58及由该第一、第二、 第三水泥隔离墙13、12、58形成的第一、第二、第三引水槽55、54、56 ；所述第一分流闸门2 和第一、第二、第三冲水间门5、4、57建在江或河流1来水方向的上游端，该第一分流间门2 或第一、第二、第三冲水间门5、4、57的位置根据具体地形及需要可设在江或河流1的左或右岸，并且它们布满整个河面宽度；所述第一、第二、第三水泥隔离墙13、12、58建在所述第一、第二、第三冲水闸门5、4、57的下游端且该第一、第二、第三水泥隔离墙13、12、58形成第一、第二、第三引水槽55、54、56 ；所述水轮机组11设在所述第一、第二、第三引水槽55、54、 56之中，该横向的各水轮机11的传动轴9相互之间用传动轴连接盘连接后再通过变向齿轮 10与设在河岸水泥平台45上的固定座观固定的变向传动轴8连接，而该变向传动轴8通过设在河岸水泥平台45上的变速轮组6与同样设在河岸水泥平台45上的所述发电机组7 连接。使各水轮机传动轴9产生的低速机械能经变向传动轴8传向变速轮组6，变速轮组6 将低速能变速为发电机组7所需的高速能后传向发电机组7。
实施例3，参照图10，以实施例2为基础，在实施例2中所述的第一分流闸门2形成分流槽22，该分流槽22的上游、下游段分别建有上、下通航间门23、24。此实施例适宜于建造在船舶航行的大中型河段中，将原升降式的第一分流闸门2变建为推拉门式的上、下通航闸门23、24，在洪汛期时作排洪分流之用，在江河水流正常时，也可用作船舶通行之道。
实施例4，参照图1、图2、图3、图5、图8、图9、图11、图12、图13，以实施例1为基础，加装一套水轮机11的起吊装置，该起吊装置的引水槽底板33下端面两侧固接有凹型钢卡35，该凹型钢卡35卡在底板支柱34上，该底板支柱34建造在所述第一、第二引水槽 55,54的底面上且处于所述第一、第二隔离墙13、12的两侧；所述引水槽底板33上端面上方安装所述水轮机11 ；而该起吊装置的桥式钢架36安装在所述第一、第二隔离墙13、12及河岸水泥平台45的上端面上，动滑轮组37安装在桥式钢架36上并在起吊时和所述水轮机 11及引水槽底板33连接。而且在所述第一、第二冲水闸门5、4的下方建造有泄洪下闸门 27。当来水量正常时关闭泄洪下闸门27打开所需冲水闸门冲水发电，当来水量偏大或洪汛期时同时打开第一、第二冲水闸门5、4冲水发电及第一、第二分流闸门2、3分流排洪，排除沙石杂物。当遇到特大洪汛期时，用动滑轮组37同时吊起水轮机11和引水槽底板33以防水轮机11被淹。，同时打开泄洪下闸门27安全顺利泄洪。
实施例5，参照图1、图8、图10、图11、图12、图13，以实施例2为基础，加装一套水轮机11和引水槽底板33的起吊装置，该起吊装置的引水槽底板33下端面两侧固接有凹型钢卡35，该凹型钢卡35卡在底板支柱34上，该底板支柱34建造在所述第一、第二、第三引水槽55、54、56的底面上且处于所述第一、第二、第三隔离墙13、12、58的两侧；所述引水槽底板33上端面上方安装所述水轮机11 ；而该吊起装置的桥式钢架36安装在所述第一、第二、第三隔离墙13、12、58及河岸水泥平台45的上端面上，动滑轮组37安装在桥式钢架36 上并和所述引水槽底板33连接。而且在所述第一、第二、第三冲水间门5、4、57的下方建造有泄洪下闸门27。当来水量正常时关闭泄洪下闸门27打开所需冲水闸门冲水发电，当来水量偏大或洪汛期时同时打开第一、第二、第三冲水闸门5、4、57冲水发电及第一分流闸门 2分流排洪，排除沙石杂物。当遇到特大洪汛期时，用动滑轮组37从而吊起水轮机11及吊升引水槽底板33以防水轮机11被淹，同时打开泄洪下闸门27安全顺利泄洪。
实施例2、3、5适于建在现有江河水电站20之后的一定距离之内的河道之中。来水量直接来源于来水方向上游水利发电站，来水量稳定，河水来水中基本没有对本电站造成危害的过量沙石杂物，因此，只要分流闸门、分流槽、冲水闸门和引水槽建造适量即可。
实施例6，参照图1至图13，当上述实施例1或2或3或4或5所建的河段不影响周边农田和农舍环境的条件下，可适度加高间门前一定距离之内的河岸高度，以提高水位落差增大发电量。附图中，14为加高后的河岸高度线，15是未截流前的正常水位线，16未加高前的河岸高度线，17为未加高前的洪汛期洪水水位线，18为河流截流后的正常水位线， 19为河岸加高后的正常水位线。
权利要求
1.一种密集型水利发电站的建造方法，其特征在于以已建或前一座水电站的出水口底线或河床底线(21)为起点线，并以此出水口底线或河床底线(21)顺水平方向延伸至下一段河道的洪汛期水流水位线(17)的相交点处，即可再建造一座所述水利发电站；下一座水电站闸门前的最高安全水位线即河岸加高后的正常水位线(19)顺水平方向逆行不得高于上一座水电站出水口的底线或河床底线(21)。
2.根据权利要求1所述的一种水利发电站，包括水轮机(11)、发电机组(7)及连接两者的传动机构；其特征在于它还包括第一、第二分流闸门0、3)、第一、第二冲水闸门(5、 4)、第一、第二隔离墙(13、12)及由该第一、第二隔离墙(13、1幻形成的第一、第二引水槽 (55,54)；所述第一、第二分流闸门(2、3)与第一、第二冲水闸门(5、4)依次建在江河(1)来水方向的上游端，所述第一、第二隔离墙(13、1幻建在所述第一、第二冲水闸门(5、4)的下游端；所述水轮机(11)均布在第一、第二引水槽(55、54)之中，该横向的各水轮机(11)的传动轴(9)相互连接后再与所述传动机构连接。
3.根据权利要求2所述的一种密集型水利发电站，其特征在于它还有第三冲水闸门 (57)和第三隔离墙(58)及其形成的第三引水槽(56)；所述第一分流闸门( 和第一、第二、第三冲水闸门(5、4、57)建在江河(1)来水方向的上游端，所述第一、第二、第三隔离墙 (13、12、58)建在所述第一、第二、第三冲水闸门(5、4、57)的下游端且该第一、第二、第三隔离墙(13、12、58)形成第一、第二、第三引水槽(55、54、56)，所述水轮机(11)均布在所述第一、第二、第三引水槽(55、M、56)之中，该横向的各水轮机(11)的传动轴(9)相互连接后再与所述传动机构连接。
4.根据权利要求3所述的一种密集型水利发电站，其特征在于所述第一分流间门(2) 形成分流槽(22)，该分流槽0 的上游、下游段分别建有上、下通航闸门03、对)。
5.根据权利要求2或3所述的一种密集型水利发电站，其特征在于所述传动机构包括变向传动轴(8)及变速轮组(6)，所述横向的各水轮机(11)的传动轴(9)相互连接后再通过变向齿轮(10)与设在河岸平台0 上的变向传动轴(8)连接，而该变向传动轴(8) 通过变速轮组(6)与所述发电机组(7)连接。
6.根据权利要求2或3或4所述的一种密集型水利发电站，其特征在于它还包括水轮机(11)的起吊装置，该起吊装置的引水槽底板(3 通过凹型钢卡(3 固定在底板支柱 (34)上，该底板支柱(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)的底面上且处于所述第一、第二隔离墙(13、12)或第一、第二、第三隔离墙(13、 12、58)的两侧；所述引水槽底板(3 上端面上方安装所述水轮机(11);而该起吊装置的桥式钢架 (36)安装在所述第一、第二隔离墙(13、12)与河岸水泥平台G5)或第一、第二、第三隔离墙 (13、12、58)与河岸水泥平台05)的上端面上，动滑轮组(37)安装在桥式钢架(36)上并在起吊时和所述水轮机(11)及引水槽底板(3 连接。
7.根据权利要求6所述的一种密集型水利发电站，其特征在于它还包括泄洪下闸门 (27)，该泄洪下闸门(XT)安装在所述第一、第二冲水闸门(5、4)或第一、第二、第三冲水闸门(5、4、57)的下方。
全文摘要
一种密集建造水利发电站的方法，以已建或前一座水电站处的出水口底线或河床底线为起点线，并以此线顺水平方向延伸至下一段河道与洪汛期水流水位线的两线相交点处，即可再建造一座所述水利发电站；一种可密集建造的水利发电站，包括水轮机、发电机组及连接两者的传动机构；它还包括第一、第二分流闸门；第一、第二冲水闸门、第一、第二隔离墙及由该第一、第二隔离墙形成的第一、第二引水槽；所述第一、第二分流闸门与第一、第二冲水闸门依次建在江或河流来水方向的上游端，所述第一、第二隔离墙建在所述第一、第二冲水闸门的下游端；所述水轮机设在第一、第二引水槽之中，该横向的各水轮机的传动轴相互连接后再与所述传动机构连接。
文档编号E02B9/00GK102505670SQ201110339190
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年9月16日
发明者李建英, 李盈 申请人:李建英