CN104314043B - 用于防洪和发电的江河大堤 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于防洪和发电的江河大堤，其中包括挡水墙（1）排水槽（2）挡土墙（3）挡水挡土两墙连固梁（7）加压水道（8）尾水收集坑（14）喇叭状取水口（16）和后续工程预留口组成（10），所述用于防洪和发电的江河大堤在河流的两岸从上游向下游建设，位置在原河堤（4）以河道（6）中间的位置上第一河床（5）四米以上的深度建设，利用地上与地下形成的落差推动架在排水槽（2）上的水车式水轮机（15）转动，然后再通过增速装置带动发电机转动完成发电的目的，本发明所提供的用于防洪和发电的江河大堤具有不需要建导流明渠，不搞江河截流，没有淹没区，不需要移民，不影响正常航运，建设周期和建设费用大大的降低等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种江河大堤，特别涉及适用于江河防洪和利用江河水发电的一种用于防洪和发电的江河大堤。
技术背景：
目前人类利用水能发电已有多年的历史和成熟的技术，但现在的水电工程建设复杂，施工周期长，投资大，移民多，以三峡工程为例：十几年的建设周期，上百万的移民，大面积的淹没区对当地生态和自然环境造成一定影响，还有战争状态下的保护难题等。
发明内容：
本发明的一个目的在于克服上述缺点和不足，提供一种不搞江河截流，没有淹没区，不需要移民，基本不改变现在江河的现状，对当地生态自然环境的破坏和影响降到最低，建设周期和建设费用大大的降低的集防洪和发电两种功能为一身的用于防洪和发电的江河大堤图1。
本发明的 技术核心是从河道中向地下引水，利用地上地下形成的落差和河流上下游流动形成的落差，用两种落差结合在一起的能量发电。
本发明在原河堤（4）和河道水面（6）正中的位置上建一条低于河床（5）4米以上的深度的开放式“地下河”，也就是所说的排水槽（2）排水槽（2）是由挡水墙（1）和挡土墙（3）中间的距离形成。挡水墙（1）排水槽（2）和挡土墙（3）共同建设在同一个基础上形成了用于防洪和发电的江河大堤的一个整体图1。
本发明为了保证用于防洪和发电的江河大堤的整体性和稳固性，每隔一段距离建一个挡水墙（1）和挡土墙（3）两墙相连的连固梁（7）图2。
本发明中的挡水墙（1）主要作用是防洪，按百年一遇的防洪标准设计建造。还有一个作用是在建两墙之间连固梁（7）相对应的位置上建一个加压水道（8）从河道（6）中自动引入排水槽（2）内河水使排水槽（2）内的水压始终保持相应的水压，当然加压水道（8）的入水口处要安装闸门。（9）随时调整水压，图2。
本发明的排水槽（2）主要作用是和水车式水轮机（15）配合发电，首先设在排水槽（2）的最前面的取水口是喇叭状的（16）为的是增加流入排水槽（2）内的水的流速，或者说增加水压，喇叭口（16）大口与小口的比例不低于10:1，大口与小口之间的落差在4米以上，另外在喇叭口（16）入口处要安装几个闸门（12），当上游来水多时，关上部分闸门，当上游来水少时多开或全部打开闸门，另外在闸门前还要安装拦漂浮物网（13）防止上游河道漂下来的杂物进入排水槽（2）内图4。
本发明的排水槽（2）内的水流在喇叭口（16）的作用下刚流入排水槽（2）内的水流是比较快的压力也够大，但是往下游流动时在排水槽（2）墙壁摩擦的作用下，和水流自身的原因，水流的流速慢慢会降下来为了防止上述情况的发生，在挡水墙（1）上每隔一段距离（25米—30米）建一个加压水道（8）把河道上的水通过加压水道（8）自动引入排水槽（2）内克服排水槽（2）内水流，自动减弱。另外在加压水道（8）的入水口要设置闸门（9）来调控进入排水槽（2）内的水量图2使排水槽（2）内的流量水量从上游到下游在喇叭口（16）进水闸门（12）和沿途的加压水道口（8）的闸门（9）共同调节下，排水槽（2）内的水流始终在一个可控的范围内。排水槽（2）尾部每一期工程快结束时都要建一个，尾水收集坑（14）它的作用是把排水槽（2）内从上游流下来的尾水收集起来，当坑内的水达到一定程度时设在坑内的漂浮式开关启动开动抽水泵把尾水收集坑（14）内的水排到河道（6）里面去，尾水收集坑（14）要比排水槽（2）更深更宽，最后还要在尾水收集坑（14）后面建一个后期工程预留口(10),并设置预留口闸门(11)为将来后续工程做好准备，因为后期工程就不用建喇叭状（16）的取水口了，直接连上预留口（10）就可以了。以后每期工程都是这样。图4。
本发明中的排水槽（2）本身不能发电，必须通过架在排水槽（2）上的水车式水轮机（15）相配合来进行发电，因为排水槽（2）通过喇叭口状的取水口的作用加上上下游自然形成的落差和地上地下引水造成的落差等三种方面的原因共同作用在排水槽内推动架在排水槽（2）上的水车式水轮机（15）转动再通过增速装置带动发电机转动，完成发电的目的图3。
本发明的优点：
1.当利用本发明修建用于防洪和发电的大堤时不用建导流明渠，将河流截流，也就形不成淹没区不需要移民，节省的费用相当可观。而且两年左右就可完成一期工程；
2.对鱼类和水生动植物不造成影响或影响极小，对自然环境及地质的影响和破坏降到最低；
3.基本上不改变河流现状对航运几乎没影响；
4.利用本发明修建用于防洪和发电的江河大堤后的地方，基本上几十年或上百年不会发生水毁工程，节省大量维护资金。
附图说明
本发明的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了，其中相同的部位使用相同的标号，其中：
图1：是本发明用于防洪和发电的江河大堤的横截面示意图；
图2：是本发明用于防洪和发电的江河大堤中有两墙连固梁（7）和加压水道（8）部位的横截面示意图；
图3：是本发明排水槽（2）上安装水车式水轮机（15）工作时部分效果示意图；
图4：是本发明用于防洪和发电的江河大堤，第一期的鸟瞰示意图。
具体实施方式
参照图1其中描述了一种用于防洪和发电的江河大堤的横截面示意图，大堤其具有的挡水墙（1）排水槽（2）挡土墙（3）它们是一个整体的一个共同的基础建在原河堤（4）和河道水面（6）正中间位置，整体的基础低于河床（5）以下4米以上的深度，如果两岸同时建，两个大堤的取水口不能在同一条直线上，要上下游错开1公里的距离。以免互相影响取水；
2.参考图2其中描述了用于防洪和发电的江河大堤中有挡水墙（1），挡土墙（3）两墙连固梁（7）和对应的加压水道（8）部位的横截面示意图，图中所述的挡水墙和挡土墙两墙之间的距离就是排水槽（2）为了增强整个大堤的整体性和稳固性，在挡水挡土两墙之间的上部用连固梁，连接在一起，与之对应的部位在挡水墙上,建一个加压水道（8）它的作用是将高处河道中（6）的水自动向下流入到排水槽（2）内使排水槽（2） 内的水始终处在地上地下落差形成的压力下，当然加压水道入口处要安装闸门使进入排水槽（2）内的水始终处在可控的范围内。参考图3其中描述了一种用于防洪和发电的江河大堤中的排水槽（2）上架设的水车式水轮机（15）工作实施情况，排水槽（2）内的水流在喇叭状（16）取水口的作用下结合上下游自然形成的落差，和地上向地下引水形成的落差，在三种情况共同作用下在排水槽（2） 内的水推动架在排水槽（2）上的水车式水轮机（15）转动，通过增速装置，带动发电机转动完成发电的目的；
3.参照图4其中描述了用于防洪和发电的江河大堤整体的实施例的鸟瞰示意图，整个大堤的排水槽（2）取水口是喇叭状的（16），喇叭状的入口处要安装几个闸门（12）用来调控进入排水槽内的水量。在闸门口前面安装拦漂浮物网（13）用来净化进入排水槽（2）内的水质。保证水轮机(15)正常工作，在排水槽的末端设置一个尾水收集坑（14）用来收集从上游流下来的尾水，尾水收集坑要比排水槽更深更宽，当坑内的尾水达到一定程度时，设在坑内的漂浮式开关起动水泵工作，把坑内的尾水排到河道里去。在尾水收集坑（14）后面建一个后续工程预留口（10）并设置预留口闸门（11）为下一期继续大堤建设做好准备，下期工程不用做喇叭状的取水口了直接接上预留口就可以。
上述所述的实施例是对本发明进行说明，并非对本发明进行限定，本发明要求保护的构思和范围，都记载在本发明的权利要求书中。
Claims (5)
1.一种用于防洪和发电的江河大堤，其特征在于，包括挡水墙（1）、排水槽（2）、挡土墙（3）、挡水挡土两墙的连固梁（7）、加压水道（8）、尾水收集坑（14）、后期工程预留口（10）、喇叭状取水口（16），用于防洪和发电的江河大堤，是顺着江河的流向从上游起头向下游在河的两岸建设，用于防洪和发电的江河大堤的长度视河流长度和流量而定，分若干期建设每一期完工后都能独立发电；
所述的排水槽（2）是在挡水墙（1）和挡土墙（3）两墙的中间位置上主要作用是发电，排水槽（2）的上游取水口是喇叭状（16）的大口与小口的比例为10:1以上，喇叭状（16）的取水口，进口与出口之间的落差保持在4米以上；
挡水墙（1）不仅防洪还要为排水槽（2）内不断注水加压，每隔一段距离在挡水墙（1）上设置一个加压水道（8）把河道（6）中的水通过加压水道（8）引入排水槽（2）内加压，利用地上地下形成的落差不断的为排水槽（2）内加压，在加压水道（8）相对应的位置上还要设置一个挡水挡土两墙的连固梁把挡水墙（1）和挡土墙（3）连在一起。
2.根据权利要求1所述的江河大堤，其特征在于，所述挡水墙（1）、排水槽（2）、挡土墙（3）是建在同一个基础上是一个整体，建在原大堤（4）与河道（6）的中间，低于河床（5）以下足够深处。
3.根据权利要求1所述的江河大堤，其特征在于，所述排水槽（2）是喇叭状（16）的取水口最前面，要安装多个闸门（12）用来调控进入排水槽内（2）的水量，在闸门的前面要安装拦漂浮物网（13）用来防止从上游顺水漂浮下来的杂物进入排水槽（2）内影响安在排水槽（2）上的水车式水轮机（15）正常工作。
4.根据权利要求3所述的江河大堤，其特征在于，挡水墙（1）上每隔一段距离设置的加压水道（8）的入水口处要安装闸门（9）与取水口处的闸门（12）一道共同来调控排水槽（2）内的水量。
5.根据权利要求1所述的江河大堤，其特征在于，用于防洪和发电的江河大堤是两岸共同建排水槽（2） 时，两岸的排水槽（2）不能处在一条直线上，要上下游错开1公里以上的距离，为的是取水时不互相影响。
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