水力发电站的制作方法
【专利摘要】一种水力发电站，属于水力发电设施【技术领域】。包括构建于上游河流上的用于拦截并抬高上游河流的水位的拦水坝、一安装在下游的水轮发电机和一用于将由拦水坝拦截的上游河流的水引至水轮发电机而使水轮发电机发电的能量集中装置，其中：水轮发电机的出水口与下游河流相通，特征在于：所述的能量集中装置为一集能管，该集能管的一端与拦水坝的入水口相连接并相通，而集能管的另一端与所述水轮发电机连接。对地形地貌适应性好并且不会损及农田山林及村落城镇；适用于具有较大落差的自然河流水系；构建成本低并且可以满足就近并网发电要求；能节约投资与节约资源；集能管趋于免维护，体现良好的经济廉价效果。
【专利说明】水力发电站
【技术领域】
[0001]本发明属于水力发电设施【技术领域】，具体涉及一种水力发电站。
【背景技术】
[0002]如人们所知，水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转换为水轮机的机械能，再以机械能推动发电机，得到电力。公知的水力发电是在江河湖泊上选址筑坝，拦水形成庞大的水库而藉以提高水位，蓄积能量，在坝底(习惯称下游)安装水轮发电机组。通常，水位每提高10m，就能增加lkg/cm2的水压。由此可知，水库越大并且坝堤越高即水位越高，水轮发电机的装机容量便越大，我国三峡电站的水库库现闻达200米便是基于此理。
[0003]大、中型水力发电站虽然能够满足各行各业的用电需求，但是鉴于建造大、中型水力发电站会牺牲农田、山林乃至村落及城镇并且需要移民，尤其还需兼顾下游的安全性，以防万一决堤给下游造成灾难，因而象我国的黄河、长江流域的水力发电站的数量只能是屈指可数的几座。
[0004]众所周知，建造规模级的水力发电站除了前述因素外，还具有投资大、对地形地貌挑剔以及建造周期长等的欠缺。尽管如此，就我国目前的情况而言，水力发电对水资源的利用率仅为20%左右，尚有80%的水力资源尚未得到应有的利用。此外，我国用电紧缺地区主要集中在京、津、沪、长三角和珠江三角等经济发达地区，而电力资源丰富的地区却在西部，从而长期以来形成了西电东输的格局。西电东输虽然能够缓解经济发达地区的电荒现象，但是由于需要建造超高压的并且为远距离的输变电设施，一方面投资成本高及在输变电过程种的线路电损大，另一方面造成资源的严重浪费，再一方面供电部门的线路管护成本高并且投入人力多。
[0005]鉴于上述状况，有必要加以探索经济而廉价的水力发电模式，为此本 申请人:进行了长期的关注与设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案。
【发明内容】
[0006]本发明的任务在于提供一种有助于显著增进对地形地貌的良好的适应性而藉以避免损及农田山林及避免影响村落城镇、有利于显著降低建造成本并且满足与就近电网的并网要求而藉以节省投资成本以及节约资源、有益于显著降低建造与维护成本而藉以体现经济的廉价性的水力发电站。
[0007]本发明的任务是这样来完成的，一种水力发电站，包括构建于上游河流上的用于拦截并抬高上游河流的水位的拦水坝、一安装在下游的水轮发电机和一用于将由拦水坝拦截的上游河流的水引至水轮发电机而使水轮发电机发电的能量集中装置，其中:水轮发电机的出水口与下游河流相通，特征在于:所述的能量集中装置为一集能管，该集能管的一端与拦水坝的入水口相连接并相通，而集能管的另一端与所述水轮发电机连接。
[0008]在本发明的一个具体的实施例中，所述的上游河流为自然河流。
[0009]在本发明的另一个具体的实施例中，在所述的挡水坝朝向所述上游河流的一侧并且在对应于所述入水口的位置设置有用于拦截漂浮物的漂浮物拦污栅。
[0010]在本发明的又一个具体的实施例中，在所述的拦水坝上并且在对应于所述入水口与所述集能管之间的位置设置有闸门。
[0011]在本发明的再一个具体的实施例中，在对应于所述出水口与所述的下游河流之间的位置设置有集沙池。
[0012]在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述的集能管上设置有排气管，该排气管的上端高出所述上游河流的水平面。
[0013]在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的集能管为直管或构成有波峰与波谷的弯管。
[0014]在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的集能管为钢筋混凝土管或预制金属管。
[0015]在本发明的又更而一个具体的实施例中，当所述的集能管为直管时坡度为^ 0.5% ;而当集能管为具有波峰与波谷的弯管时，波峰与所述入水口之间的最大高度差距离为彡8米。
[0016]在本发明的又进而一个具体的实施例中，在所述的集能管上并且沿着集能管的长度方向以间隔状态设置有伸缩装置。
[0017]本发明提供的技术方案，由于在上游河流上构建的拦水坝与设置在下游河流处的水轮发电机之间采用了由集能管担当的能量集中装置，因而具有以下长处:其一，对地形地貌适应性好并且不会损及农田山林及村落城镇；其二，适用于具有较大落差的自然河流水系；其三，构建成本低并且可以满足就近并网发电要求；其四，能节约投资与节约资源；其五，由于集能管4趋于免维护，因而可以体现良好的经济廉价效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的第一实施例示意图。
[0019]图2为本发明的第二实施例示意图。
[0020]图3为本发明的第三实施例示意图。
【具体实施方式】
[0021]实施例1:
请参见图1，给出了一构建于上游河流I上的用于拦截并抬高上游河流I的水位且不影响航运的拦水坝2 (拦水坝2的功用在于提高水位而使集能管4获得水,但航运不受影响)、一安装在下游的水轮发电机3和一用于将由拦水坝2拦截的上游河流I的水引至水轮发电机3而使水轮发电机3发电的能量集中装置，其中:水轮发电机3的出水口 31与下游河流5相通。
[0022]作为本发明提供的技术方案的技术要点:前述的能量集中装置为一集能管4，该集能管4的一端与拦水坝2的入水口 21相连接并相通，而集能管4的另一端与前述水轮发电机3连接。
[0023]上面提及的上游河流I为自然河流。优选地，在挡水坝2朝向前述上游河流I的一侧并且在对应于前述入水口 21的位置设置有用于拦截漂浮物的漂浮物拦污栅22。
[0024]在前述的拦水坝2上并且在对应于前述入水口 21与前述集能管4之间的位置设置有闸门23。在关闭闸门23后可方便地对集能管4检护。
[0025]在本实施例中，前述的集能管4为直管，并且优选采用钢筋混凝土管，集能管4自拦水坝2向水轮发电机3的方向倾斜设置，并且集能管的坡度为> 0.5% (坡度等于高程差除以水平距离再乘以100%)。
[0026]由于前述的水轮发电机3属于公知技术，因而 申请人:不再赘述。此外，由于前述的集能管4的直径及长度与水轮发电机3的装机容量以及上游河流I同下游河流5之间的水位差存在因果关系，因而在本实施例中不需要对集能管4的直径及长度进行特别限定。
[0027]作为优选的方案，还可在前述集能管4的长度方向以间隔状态设置伸缩装置，该伸缩装置即为伸缩缝装置，以使集能管4满足热胀冷缩的气候变化适应性要求。
[0028]当要发电时，开启闸门23，上游河流I的水从入水口 21进入集能管4，由集能管4驱使水力发电机3工作,使水力发电机3发电。
[0029]实施例2:
请参见图2，在对应于前述出水口 31与前述的下游河流5之间的位置设置有集沙池311，集能管4采用预制的金属管。其余均同对实施例1的描述。
[0030]实施例3:
在集能管4上设置有排气管41，该排气管41的上端高出前述上游河流I的水平面。在本实施例中，集能管4为具有波峰与波谷的弯管，并且波峰与前述入水口 21之间的最大高度差距离为<8米。这种结构的集能管4可以灵活地避开障碍物如建筑物，等等。其余均同对实施例1的描述。
[0031]综上所述，本发明提供的技术方案克服了已有技术中的欠缺，完成了发明任务，并且经本 申请人:借助于计算机反复推演、试验而能客观地体现在上面的技术效果栏中的技术效果。
【权利要求】
1.一种水力发电站，包括构建于上游河流(I)上的用于拦截并抬高上游河流(I)的水位的拦水坝(2)、一安装在下游的水轮发电机(3)和一用于将由拦水坝(2)拦截的上游河流(I)的水引至水轮发电机(3)而使水轮发电机(3)发电的能量集中装置，其中:水轮发电机(3)的出水口(31)与下游河流(5)相通，其特征在于:所述的能量集中装置为一集能管(4)，该集能管(4)的一端与拦水坝(2)的入水口(21)相连接并相通，而集能管(4)的另一端与所述水轮发电机(3)连接。
2.根据权利要求1所述的水力发电站，其特征在于所述的上游河流(I)为自然河流。
3.根据权利要求1所述的水力发电站，其特征在于在所述的挡水坝(2)朝向所述上游河流(I)的一侧并且在对应于所述入水口(21)的位置设置有用于拦截漂浮物的漂浮物拦污栅(22)。
4.根据权利要求1所述的水力发电站，其特征在于在所述的拦水坝(2)上并且在对应于所述入水口(21)与所述集能管(4)之间的位置设置有闸门(23)。
5.根据权利要求1所述的水力发电站，其特征在于在对应于所述出水口(31)与所述的下游河流(5)之间的位置设置有集沙池(311)。
6.根据权利要求1所述的水力发电站，其特征在于在所述的集能管(4)上设置有排气管(41)，该排气管(41)的上端高出所述上游河流I的水平面。
7.根据权利要求1所述的水力发电站，其特征在于所述的集能管(4)为直管或构成有波峰与波谷的弯管。
8.根据权利要求7所述的水力发电站，其特征在于所述的集能管(4)为钢筋混凝土管或预制金属管。
9.根据权利要求6所述的水力发电站，其特征在于当所述的集能管(4)为直管时坡度为>0.5%;而当集能管(4)为具有波峰与波谷的弯管时，波峰与所述入水口(21)之间的最大高度差距离为< 8米。
10.根据权利要求1或4或6至9任一权利要求所述的水力发电站，其特征在于在所述的集能管(4)上并且沿着集能管(4)的长度方向以间隔状态设置有伸缩装置。
【文档编号】E02B9/02GK104234017SQ201410433445
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】薛士成 申请人:薛士成