CN101535629A - 防洪系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防洪系统，该防洪系统包括多个发电设备和多个防空蚀空穴，发电设备和防空蚀空穴连接至作为单独的人工建筑的倒虹吸水路，以便控制进入大海之前的从河道的起点至终点的河水流量。发电设备包括：第一防空蚀空穴，其形成于进水水库的上部空气层中；水轮机，其安装在连接于防空蚀空穴的液压管的下游用以发电；以及第二防空蚀空穴，其形成在位于水轮机附近的排水水库中。

Description

防洪系统
技术领域
本发明涉及一种防洪系统，其承载因大雨而暴涨且下流速度快于正常流速的河水流量，以及一种结合在该防洪系统中用以发电的水轮机式发电设备。
背景技术
全国范围内建成的防洪建筑是基于5000到10000年前的降水信息设计而成，因此它们有时无法抵御诸如突发性暴雨等自然灾害。更确切地讲，由于它们在防洪功能方面已经逐渐变得失去抵御能力并逐渐弱化，因此它们通常会受到洪水的影响。毋庸置疑，作为自然控制方式的溪流或河道会直接受到洪水淹没。
近年来，因使用矿物燃料而导致的二氧化碳增多已经引起全球变暖及其它的气候异常。这引发全世界范围内的区域性暴雨或长期干旱，或者导致飓风与过去相比成指数地增加。更严重的是，预计这些自然灾害在未来会更频繁地发生。为了采取措施应对这种反常的气候变化，国内的防洪系统早就应该进行改造，但是因为需要高昂的费用和大量的时间来改造旧的传统结构，因此防洪系统仍然保留着这些旧的传统结构。不可避免地，水库或堤坝会发生垮塌，或者下游反复发生洪涝。
由于几乎没有在洪水和暴雨期间具有改善的排放能力的建筑，因此绝对有必要加强所有的防洪建筑。
而且，众所周知，由于地球上的石油储备已经开始急剧下降所以全世界现在面临着燃气价格的不断提高。最近已经引入了许多替代能源，并且全世界许多国家都积极参与到提高这些能源的效率的技术开发中。然而不幸的是，考虑到国内在多种替代能源的实用性和普遍性的内部状况，仅能在有限的条件下启用这些能源。也就是说，将那些替代能源实际转换成水力发电和热力发电的可能性很小。此外，现有的水力发电站的另一个问题在于它们仅实现一次来自进水坝的有效跌水用以发电，所以它们的水利用率非常低。
因此，需要开发一种不但能够提高水利用率而且能够利用死库容中的水资源的新设备。
发明内容
技术问题
因此，鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种新型防洪系统，其能够减少每年花费的处理洪灾损失的总体恢复成本，并且即便在扣除投资费用之后仍然能够从通过循环水资源所产生的电量来产生巨大的收益。
本发明的另一个目的是提供一种防洪系统，其具有防空蚀空穴，以便通过汇集经过长距离而形成的跌水以及消除水中的空气来防止形成空蚀现象，从而能够增加水流量以便提高水利用率，使得由此产生更多的电量。
通过以下说明能够理解本发明的其它目的及优点，并且通过本发明的实施方式能够更清楚地认识到这些目的及优点。另外，能够容易地看出可通过所附权利要求详细说明的装置及其组合来实现本发明的这些目的和优点
有益效果
根据本发明，在真空状态下进行进水并将其送至分开的路径以便用于多个发电设备。由于多次供应高流量的水，因此能够产生更大量的电。同时，在暴雨期间，水排放得更快，从而防止洪水淹没并且另外获得经济收益。
附图说明
图1是图示出根据本发明优选实施方式的发电设备的横截面图；以及
图2是通过结合根据本发明的发电设备而构造的防洪系统的示意图。
具体实施方式
为了实现上述目的，提供一种发电设备，其包括：第一防空蚀空穴，其形成于进水水库的上部空气层中；水轮机，其安装在连接于防空蚀空穴的液压管的下游用以发电；以及第二防空蚀空穴，其形成在位于水轮机附近的排水水库中。
本发明的另一方面提供了一种防洪系统，其包括多个发电设备和多个防空蚀空穴，发电设备和防空蚀洞连接至倒虹吸水路(其为单独的人工建筑)，以便在进入大海之前控制从河道的起点至终点的河水流量。
本发明的实施方式
下面，将参照附图详细说明本发明的优选实施方式，使得本领域的普通技术人员能够容易地实施本发明。
图1是图示出根据本发明优选实施方式的发电设备的横截面图。其中，发电设备具有主体1，主体1由包括铁或塑料在内但并不限于此的材料制成，并且如果必要的话可分别添加有混凝土。
如图1所示，发电设备1包括进水入口11，进水入口11设置成高于下面的清洁入口13，清洁入口13通过阀14打开和关闭。通过这种方式，进水中较重的杂质沉淀并堆积在清洁入口13的前面，从而能够随后定期清洁清洁入口13。有时，该清洁入口用作排水出口。可将排放的水送至农田沟渠以便作为灌溉水进行循环。在进水入口11的入口处可安装有阀12以便打开和关闭进水入口。
进水水库10连接至进水入口11的后端部，并且在进水水库10的顶部处设有水坎(water sill)15，以便当水充注到预定高度时将水送至水库20。另外，第一防空蚀空穴31通过连接管32以与诸如罗茨风机的真空泵30连通的方式形成在水坎15的上部。在本说明书中，“防空蚀空穴”限定为连接至真空泵30的连接管32的入口区域。因此，进水入口11优选地以如下的结构建造在支流的上游或容易被洪水淹没的区域中，即：其能够通过安装在最近的支流处的水路——即倒虹吸水路——而引入支流的降水。
真空泵30设置成将预期会发生空蚀的表面的上层部分之上的空气层抽成真空并消除空蚀的形成。优选地，真空泵30以通过真空度而自动控制的方式设置。
排水水库50通过水路40连接至所述水库的下游用以发电。为水路40提供水轮机41用以发电，并且第二防空蚀空穴33形成在排水水库50的上部部分处以便与连接至真空泵30另一侧的连接管34连通。排放出口51位于排水水库50的下端部处，并且在排放出口51处安装有阀52，用于打开和关闭排放出口51。排放出口51的一侧可设计成与真空泵30连通。用于发电的水轮机41的下游同样被抽成真空，因为尽管安装在水路处的用于发电的水轮机41实际上处于利用水流量的状态，但是水轮机可能因其自身的旋转而截断水流量同时导致空蚀现象。因此，与水被引入时相比，已经经过水轮机41的水流动得明显变缓。此外，用于发电的水路40内部的水压的增加使得水流变得近乎停滞，由此无法获得所需的能量。这解释了水轮机41的下游要保持真空状态的原因。
用于发电的水轮机41连接于发电机42和变压器43。发电机42和变压器43的周围空间包括控制器44、除湿器45以及供操作员进/出的入口46。
下文将说明根据本发明的发电设备的操作方法。
首先，打开进水入口11的阀12以使水经由进水水库10流到水库20。如果将第一防空蚀空穴31——其与连接至真空泵30一侧的连接管32连通——抽成真空，则能够将水连续地以高速吸入并送至水库20。
另外，如果将第二防空蚀空穴33——其与连接至真空泵30另一侧的连接管34连通——抽成真空，则能够经由用于发电的水路40将已经供给到水库20中的水同样以高速吸入到排水水库50中。同时，用于发电的水轮机41以高速旋转，并且从发电机42获得电能。
图2是通过结合图1所示的本发明的发电设备而构造的防洪系统的示意图。如该图所示，防洪系统形成作为单独的人工建筑的倒虹吸水路T，以便在进入大海S之前控制从河道的上游至终点的河水流量R，并且至少一个发电设备1以及分别连接至真空泵的防空蚀空穴连接至该倒虹吸水路T，真空泵安装在发电设备1的上游和下游处。特别地，在河道R的支流汇合的区域处或降水量增加的区域处额外地安装进水入口3，并且该进水入口通过水路连接至最近的防空蚀空穴并最终连接至干流的倒虹吸水路。考虑到地理条件及环境条件，可选择地，倒虹吸水路T可形成在河床下面。
在此，发电设备1应该安装成使得位于上游区域的发电设备1的排水水库50的水位与位于下游区域的发电设备1的进水水库10的水位相差大约10.13米或更多(这生成了高于大气压的压差)。然而，安装在位于倒虹吸水路T的靠近大海的最下游处的最终排水出口附近的发电设备1必须安装在某个上游区域处，在该区域处发电设备1中的排水水库50的水位与所述最终排水出口的水位相差10.13米或更多。此外，即使倒虹吸水路T的最终排水出口设置在河道R或其支流的中部处，安装在最终排水出口附近的发电设备1仍然应该安装在某个上游区域处，在该区域处排水水库50与所述最终排水出口之间的水位差为10.13米或更多。
如上所述，通过将发电设备安装在水位差为10.13米或更多的区域处，因此能够在一处汇集跌水以便因此来提高发电效率，并且水能够更快排放到大海S中。
最后，沿着倒虹吸水路T安装的多个防空蚀空穴2和多个发电设备1用来增加水流量。因此，能够反复地多次利用这些水以产生更高的电量，并能够提高暴雨期间的排水能力。
尽管已经参照具体实施方式描述了本发明，但是对本领域普通技术人员而言，显然能够在不背离如所附权利要求中所限定的本发明的精神和范围的情况下做出多种变化和改型。

Claims (6)

1.一种防洪系统，其包括：
沿河道形成的倒虹吸水路，其中，所述倒虹吸水路包括真空泵，至少一个防空蚀空穴连接至所述真空泵。
2.如权利要求1所述的防洪系统，其中，所述倒虹吸水路还包括发电设备。
3.如权利要求1或2所述的防洪系统，其中，所述倒虹吸水路还包括进水入口，所述进水入口与所述倒虹吸水路连通并安装在所述河道的支流处。
4.如权利要求2所述的防洪系统，其中，所述发电设备包括：
进水水库，所述进水水库具有进水入口；
水库，所述水库连接至所述进水水库；
排水水库，所述排水水库具有排水出口并通过用于发电的水路连接至所述水库的下游；
水轮机，所述水轮机安装在所述用于发电的水路的中间；以及
第一防空蚀空穴和第二防空蚀空穴，所述第一防空蚀空穴和所述第二防空蚀空穴分别形成在所述进水水库和所述排水水库的上部处，以便与所述真空泵连通。
5.如权利要求4所述的防洪系统，其还包括：
设置在低于所述进水入口的位置处的清洁入口。
6.如权利要求2或4所述的防洪系统，其中，所述发电设备以如下的方式安装：位于上游区域的发电设备的排水水库与位于下游区域的发电设备的进水水库之间的水位差或者所述倒虹吸水路的最终排水出口与相对于所述最终排水出口位于上游区域的发电设备的排水水库之间的水位差为10.13米或更多。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2334965B1 (es) * 2008-09-16 2012-01-25 Domingo González Martín Proceso de funcionamiento de una central de bombeo al vacío.
CN106869093B (zh) * 2017-03-28 2020-07-03 兰州理工大学 溢流坝上的机械杠杆式压力发电系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182123A (en) * 1978-01-18 1980-01-08 Fuji Electric Co., Ltd. Hydraulic power plant
US4364228A (en) * 1980-07-25 1982-12-21 Eller J David Hydraulic turbine system with siphon action
US4654190A (en) * 1984-04-05 1987-03-31 Westinghouse Electric Corp. Emergency feedwater system for steam generators of a nuclear power plant
US5297577A (en) * 1991-02-14 1994-03-29 Inax Corporation Culvert of vacuum sewerage
JPH05157038A (ja) * 1991-12-05 1993-06-22 Meidensha Corp サイホン式水車
KR950011842A (ko) * 1994-06-14 1995-05-16 전상원 대기압과 진공을 이용한 수압 발전장치
KR20020068001A (ko) * 2002-07-08 2002-08-24 박종률 발전용 플랜트에서 복수기에 방출되는 급수가열기의 추기드레인수의 열 회수 방법
KR20040002373A (ko) * 2002-12-20 2004-01-07 박광식 진공식 흡출관 이용 완전낙차 수력 시스템

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