专利名称：提水及不受枯水期限制的水力发电方法
技术领域：
本发明涉及水力发电，更具体地说是涉及提水及不受枯水期限制的水力发电方法。
在人类社会进步和发展过程中，电能是必不可少的要素，因此人类在实践中创造了许多发电方法，现有一种公知的潮力发电方法，其主要是选择有潮汐的海湾入口处设一道海坝，并在坝内装有逆式水轮发电机组，当涨潮或退潮时发电，但此发电方法存在水头不稳定，发电效率低，投资大，且适宜条件较少等问题。另有一种公知的水糟，其糟内可容入各种形状的物体，糟面有轨道及相应的动力设备，然后对物体施力，使其在糟内行走，该目的是研究水波浪、旋涡或水压和摇摆等对船体阻力的(小规模)试验。但用于提糟内的水和将糟内的水形成水能后进行发电为目标的还没有。
此外还有一种公知公用的水知识水有抗压不能抗拉抗剪和易于流动的特性，只要很小的拉力及剪力就会发生变形，同时水还有压力和对任何物体有浮力，如在水中的某物体的重力与水对其浮力相等时，在岸上用较少的力也能将其物体移动，同样有一物体比重大于水的比重时，将其沉浸入水池内，池内的水位将被提高或将水溢出池外，由此可知，物体的体积越大，其水位就提得越高或所溢出池外的水就越多。现设一容积(300M×80M×26M)62.4万m3的水池，注入48万m3水，又将一体积(300M×60M×30M)54万m3的物体沉浸入该池内，池内也就有32.4万m3的水被提高6m后溢出池外，如将该水池设在海水里并延长6公里为水糟，然后对该物体施力，使其(10m/秒)均速在糟内往返行驶，这样就会有更多的水被提高后排出糟外，但移动如此重的物体所用的力(功率)一定会太大。从所周知，每当一艘船在航行时，它的船体首端似犁耕地一样将水排向两侧，从中得知，船的体积越大，吃水越深，速度越快，其所排出的水量就越多，波浪也就越高。现设有一艘油船大小与该物体相同，吃水20m，总功率8.7万马力，以同样的速度在该水糟内往返行驶，一样有1.08万m3/秒的水被提高6m后排出糟外，如将被排出来的水收集起来也能发电，如取水轮机效率为70％，则该电站的装机容量为44.45万千瓦，但油船采用螺旋浆作推进器及船尾端有漩流阻力等问题，因而导致降低其功率的使用效率。
再有一种公知的铁道运输，其主要在始点到终点铺有钢轨而成铁道，将铁道上的若干车辆联挂，随后用内燃机车或电力机车在铁道上牵引其行驶，其功率使用率高，运载能力大。如用内燃机车其功率为2500马力，在平直铁道上以(40公里/小时)均匀速度行驶时，可牵引4600吨以上的货物。根据水的常识表明，水压力为单位面积的重量，现将上述两项结合再加以改进，那么一种新的取之不尽的水电资源及其发电方法即可形成。
本发明的根本目的就是提供一种如何将水的水位提高后从而进行发电，并且使水能连续发电。
本发明是采取如下技术方案实现的；在航道上及江河湖海(水池及水圹)的岸边或水中和平原地区设相应需要的直(或圆)水糟，视用途要求糟内设有闸门，糟边设有输送电源线路，糟外两侧设有与其边连接的水池(如作引水用的应加设有引水道)，水池边装有水轮发电机组，需要时糟面(含水池顶面)与水面有相应的高度，并且在糟面铺装有轨道。另外糟内有提水体，其与糟内边保持有一定的距离，并在其中部外设有定水位板，而且根据用途需要提水体两端为直立型或飞剪型和内平型，其底边内或外连接有浮力与重力平衡板，同时提水体上与横跨水槽的推进架(必要时在此架上面设有控制室，配电室和变压器，受电弓和送电弓)连接，而重力平衡架(需要时内装有动力设备)与推进架两端连接，在轨道上带轨轮的轴又与重力平衡架连接，同时重力平衡架两端装有与提水体连接的档水板，并要求连接成整个提水结构的重力不论是在静止还是在行驶时都稍大于水对其所产生的浮力(必要时适量加重)，且装有制动系统。然后使船通过或用人力、内燃机(或机车)及电力机车(其电源通过受电弓与输入线路的导线接触引入)在轨道上推动和牵引提水结构(此时与其连接的提水体两端为直立型或飞剪型)在直水糟内或其轨道上不断的以均速往返行驶(其均速度稍大于或等于物体重力运动的速度)，这时糟内的水受船体和提水体不断向前行驶的作用力，使其水位迅速向糟内两侧提高，而高于糟面的水即流入水池，与此同时糟内的水则由水糟两端的糟口或闸门流入补充(其水流速又大于船和提水结构的行驶均速度)，如作引水灌溉用的水通过引水道或当水池的水满时，水轮发电机组也开始不断的工作。同样根据需要，可将各提水结构(此时与其连接的提水体两端为内平型)均布在园水糟轨道上并分别配有组合机车(其牵引力能满足于各项负荷)或将其配有组合机车的各提水结构联挂成若干组合机列和将其联挂在一起的组合机列，当在园水糟内注水到一定的水位时，各组合机车(如用电力机车的其电源通过受电弓与输入线路的导线接触引入)同时在轨道上不断的牵引其均速行驶园周水糟，这时糟内的水也不断受到向前行驶的提水体推力，而使其水位迅速提高在提水体前部的进水室内(其蓄水量大于发电所用的水量2倍以上)，由于其行驶均速(视糟内水位需要)稍大于或等于和稍小于物体重力运动的速度(包括水受作用力后的流速)，因此能使被提高后的水位保持相应稳定(尚有部分水在水糟内与其水位形成梯形波浪)，从而造成有较大的水头，而且还含有一定的水流速，这时装在提水体中部(机房)的水轮发电机组开始不断的工作，同时在提水结构行驶时也使在提水体后部(尾水区)的水(此水流速小于提水结构的行驶均速)脱离尾水出口处，并有一定的空间，而尾水射流时撞击着此水且产生一种冲击浪后形成旋涡，后其漩流又撞击着在提水体后部尾端的立面板(其板有助进作用)，当尾水落在糟内时，随后的发电机组继续使用，与此同时各发电机组如此相互的后发电机组使用前发电机组的尾水发电，这样各发电机组所发出的电源经变压后通过送电弓接触输送线路输出。按此方法，水在糟内周而复始地被用来发电，当水被蒸发时又及时补充水源。
本发明进一步解决是根据需要，设在提水体(两端为内平型)前部的进水室上有气孔，并有与装在提水体中部(机房)的水轮发电机进水口形成开口式的减压板，而且在提水体后部(尾水区)有消能设施。
很明显，上述内容是从一些公知公用而来的，本发明仅作出一些改进而已，但它开辟了一条广泛用于排水、引水及农业灌溉，尤其是水力发电方面的新途径。其简便易行，投资省，效益和规模大，特别是其实用性具有极其深远的意义。如在缺电地区的水圹或水池岸边设一直水糟，后用两人在轨道上推动提水结构不断的以均速(1m/秒)往返行走时，可不断的将水(1m3/秒)提高1m，一小时后就能提3600m3水来灌溉，又如在平原地区设一周长250公里，宽62m，深21m的园水糟，在其轨道上联挂有1200台提水结构(每台在糟内的提水体(两端为内平型)长70m，宽60m，进水室最大吃水24m，中部(机房)内装有3台灯泡式水轮发电机组，牵引每台提水结构的组合电力机车总功率为6.4万千瓦，总长120M×2)的组合机列，当注水入糟内使水位在8m至10m时，各组合机车同时在轨道上以均速(38公里/小时)牵引其行驶园周水糟，这时3600台(装机容量为3600台(机组)×65800千瓦(单机容量)＝2.3688亿千瓦)水轮发电机组开始工作，这样人们再也不为能源而发愁了，这样人们再也不会因能源而发生各种争端，这样人们将不会因电能而花大量的资金及物力和人力去开采原煤或原油，那么人类共享的一个多彩地球将永远是洁净的、健康的，而且是自然又美丽的。
权利要求
1.提水及不受枯水期限制的水力发电方法，其特征是a、在岸边及水中和平原地区设直(或园)水糟，糟面装有轨道，糟边有输送电源线路，糟外两侧设水池，池边装有水轮发电机组，且水糟有提水结构(与其连接的提水体两端为直立型或飞剪型和内平型)，在其上有控制室、配电室和变压器、受电弓和送电弓，并且使整个提水结构的重力稍大于水对其所产生的浮力，后使船通过或对在轨道上的提水结构施力，在直水糟内或轨道上不断的均速往返行驶，由于船体或提水体(此时两端为直立型或飞剪型)向前行驶时对糟内的水产生作用力，又由于其行驶速度稍大于或等于物体重力运动的速度，因而使水位迅速向糟内两侧提高后即流入水池，同时糟内的水则由糟口或闸门流入，其流速又大于船和提水结构的行驶均速度，如作引水灌溉用的水通过引水道或当水池水满时，水轮发电机组也开始不断的工作。b、同样根据需要将各提水结构(此时与其连接的提水体两端为内平型)均布在园水糟轨道上或将其联挂成若干组合机列和将其联挂在一起的组合机列，当注水入糟内有一定的水位时，各组合机车同时在轨道上不断的牵引提水结构均速行驶园周水糟，这时糟内的水也不断受到向前行驶的提水体推力，使其水位迅速提高在提水体前部的进水室内，由于其行驶均速度稍大于或等于和稍小于物体重力运动的速度(包括水受作用力后的流速)，而使被提高后的水位保持相应稳定，这时装在提水体中部(机房)的水轮发电机组开始不断的工作，同时在尾水区的水(此水流速小于提水结构的行驶均速)脱离尾水出口处，而尾水射流时撞击着此水成旋涡，后其漩流又撞击着立面板(其板有助进作用)，当尾水落在糟内时，随后的发电机组继续使用，与此同时各发电机组如此相互的后发电机组使用前发电机组的尾水发电。这样水在糟内周而复始地被用来发电，当水被蒸发时又及时补充水流。
全文摘要
本发明是提水及不受枯水期限制的水力发电方法，其采用船行时水排向两侧及铁道运输等原理，在岸边或水中设直水槽，槽面装轨道，当船通过或对提水结构施力，由于船体或提水体前行对槽内的水产生作用力，使水位迅速向两侧提高后流入水池，水满时水轮发电机工作。本发明简便易行，投资省，实用性强，如在缺电地区用两人的力也能将3600m
文档编号E02B9/00GK1154432SQ9611896
公开日1997年7月16日 申请日期1996年12月31日 优先权日1996年12月31日
发明者黄启光 申请人:黄启光