CN107574799A - 一种水资源蓄存及综合利用系统 - Google Patents

Abstract

一种水资源蓄存及综合利用系统。该系统由放水闸、人工湖、发电机组、高架桥、渡槽、进水闸、深水槽、引水渠、抬水坝组成。本技术采用在高架桥上铺设渡槽，从河流上游引河水到下游某处形成人工湖的方法，既能蓄水发电还能净化水质。尤其是在河流的河床上和人工湖中挖设深水槽的方法既能增大蓄水量，又不占用土地，也不影响河流泄洪。本技术可使城市附近或平原地区原本不具备成湖条件，河流不能注入的地势较高的地方，也能挖设人工湖，用来接纳河渠来水以及经过处理后排放的城市污水，并以人工湖的湿地环境净化水质，兼能发电。本技术简单、廉价、有效，可在很大程度上解决城市或北方地区缺水问题，比南水北调工程和海水淡化工程有一定优势。

Description

一种水资源蓄存及综合利用系统

技术领域

本技术涉及水资源保护及综合利用领域。

背景技术

水资源缺乏是世界问题，尤其是世界上大多数城市都缺水。在我国水资源人均占有量远低于世界平均水平，且地理上分布不均。而且年降水量又分布不均，大部分降水集中于夏季，造成洪涝灾害频繁发生，而春季时又非常干旱，影响春耕。另外，我国许多地区，尤其是华北地区，由于地下水超采严重，已经形成大面积的漏斗区，有的地方打井需要打到60米~200米深才能见到水。还有，我国城市用水紧张是因为我国的用水方式不正确造成的。我国把淡水资源做为一次性的消费品使用，城市产生的污水只做简单处理后排入河渠，而不是加以进一步处理后循环利用，使之成为人们能够再次使用的生活用水，不但浪费了水资源，还给环境带来了污染。同时我国也缺乏在大城市的附近挖设水库或蓄水湖泊等湿地环境，以接纳经过污水厂前期处理后的城市污水，对城市污水净化后，然后再次循环利用。

我国采取南水北调工程来缓解北方地区的用水问题。但是，我国的南水北调工程费时费力费钱占地，搬迁安置移民也是个大问题，沿途设立的许多的泵站来抽提水也消耗大量电能。南水北调工程很好，但还需要采取一些比南水北调工程更简单、廉价、有效的工程来补充北方缺水。

环境危机，地球变暖，导致灾害天气频发，深刻影响着世界。地球温度上升，其根本原因是地球表面植被的大量减少，而不是世界气候大会上所说的碳排放问题。因为影响地球表面温度的原因主要是太阳照射，太阳光线带来的能量由于植被减少，其太阳光能被植物光合作用所利用转化成为化学能的比例就会降低，其照射到地面或水面上的太阳光所转化的热能的比例就相对提高，从而导致地球温度上升。至于人类工业活动的碳排放量的增加是一个很重要的因素，但是如果地球植被不是大量减少，人类二氧化碳排放量对地球温度的影响还不算大。因为即使是人类养殖的用于提供肉蛋类食品的动物的二氧化碳排放量就远超机动车的二氧化碳排放量。而植物不但吸收了大量的太阳能，而且还吸收了大量的二氧化碳。也就是植物不但吸收了巨量的太阳热能，也吸收了巨量的温室气体二氧化碳，而且使气候湿润，还美化环境。人类只要恢复和增加大量的地表植被，可以有效缓解地球温度上升这个世界问题。植被减少主要原因表现在水资源缺乏方面，如果有足够的水资源做基础，增加大面积的青山绿水环境并不难。尤其是一些拥有河流从中穿过却又严重缺水的地区，其中大量河水白白流入大海，甚至有一些是沙漠地区。所以在一些水资源缺乏的地区，将河流中奔向大海的水留存下来可以在一定程度上解决水资源缺乏的问题。

节流很重要，但开源更重要。

发明内容

针对上述存在问题，本技术提供一种水资源蓄存及综合利用系统。本技术采用的技术方案：该系统由放水闸、人工湖、发电机组、高架桥、渡槽、进水闸、深水槽、引水渠、抬水坝组成。

其中，在河流的条件适合的局部河段，将河床向下挖深，使其形成一个深水槽。这样在河流的一些河段的河床上挖出的一些深水槽，用于将河水留存下来，以备将来干旱时使用，不至于在北方水资源缺乏地区的雨季时，使大量的河水白白流入大海。而且不影响河流的泄洪作用。至于深水槽中泥沙淤积的问题，只有处于上游的深水槽泥沙淤积严重一些，其余的深水槽淤积问题不会太大，况且，河道本身就有正常的清淤工作。这样在河流的多处河段的河床上挖设出的很多个深水槽，只要深水槽足够深，即使河流断流时，也会留存大量河水。但尽量不要对近乎整条河流或对河流大幅连片挖深，需要河流有一部分河段为水浅地段，以防止对河流的生态系统产生大的影响。因为整条河太深，则不利于水生植物生存。为防止深水槽靠近河岸的一侧以及河岸坍塌，需使深水槽距河岸有适当距离，其距离视河床宽度而定，并对深水槽所处的河岸以及深水槽靠近河岸一侧采取加固措施。

另外，在河流的平原地区，选取落差相对较大或者是河流比降较大的地段，开挖引水渠。然后建立高架桥，在高架桥上铺设渡槽，高架桥的高度不能随着河流向下游延伸海拔高度不断降低时也随着同步同幅度降低，需要高架桥随着河流海拔高度的不断降低，要不断适当抬高高架桥相对于河流的高度，并要保证渡槽内的水能够正常流动，经过一段距离后，高架桥就会对下游的地面形成一个较大的高差。将引水渠与渡槽相连，使河流中的河水能够通过引水渠进入渡槽，然后进入到下游的某一相对低洼区域挖设的人工湖中。在人工湖接纳从高架桥上流过来的河水的位置，安设发电机组。由于高架桥高度相对人工湖落差比较大，就可以利用水的势能冲击发电机组来发电。进水闸则安设在引水渠处，控制河流的进水与否。放水闸安设在人工湖与河流相通的出口处，用于在需要放水时将人工湖内的湖水放入河流。抬水坝为设置在河流中的水坝，用来提高引水渠取水处河水的水位，以使河水有更高的水位进入引水渠。抬水坝的顶部略低于河岸及堤坝。在没有设置抬水坝的河流，引水渠的底部要尽量与河流的河床底部处于同一水平，使得在河流少水的季节也能够从河流获得水源。

当本系统工作时，若是旱季，河流水量减少，甚至出现断流时，那么就用水泵将上方深水槽内的水抽排到下方的深水槽中，并补充下游河水的流量。而河水由于抬水坝的作用，河水的水位上升并保持较高的水位。这时，打开进水闸，河水就会顺着引水渠进入到高架桥上铺设的渡槽中。河水顺着渡槽流入到下游人工湖的入水处时，冲击发电机组发出电能，然后河水流进人工湖中。当人工湖中的水需要排出时，则打开人工湖的放水闸，使水流入到河流中。当雨季时，河流水量充沛，则不需要使用水泵从相对上游的深水槽抽取河水到相对下游的深水槽中，河流中的河水会因为抬水坝的拦阻而保持在较高的水位。河水通过引水渠流入到高架桥上的渡槽中，然后在人工湖的入水处冲击发电机组发出电能后进入到人工湖中。

所述的深水槽，为在河流的条件适合的局部河段对河床进行向下挖深的区段，以增大蓄水量，这样在河流的多处河床上挖设出的很多个深水槽，只要深水槽足够深，即使河流断流时，也会留存大量河水。但尽量不要对近乎整条河流或对河流大幅连片挖深，需要河流有一部分河段为水浅地段，以防止对河流的生态系统产生大的影响。因为整条河太深，则不利于水生植物生存。为防止深水槽靠近河岸的一侧以及河岸坍塌，需使深水槽距河岸有适当距离，其距离视河床宽度而定，并对深水槽所处的河岸以及深水槽靠近河岸一侧采取加固措施。

所述的引水渠，开口于河流抬水坝附近上游侧的河岸处，引水渠的初始段的横断面为宽断面，以提高引水量。然后随着引水渠的不断延伸其海拔高度不断降低，引水渠的断面逐渐收窄，最后与高架桥上的渡槽相通。这样虽然进入引水渠中河水的流速较缓，但河水到达渡槽末端时对于人工湖则有较高水头，从而实现利用河水的势能冲击发电机组发电。在不适合设置抬水坝的河流，引水渠的底部要尽量与河流的河床底部处于同一水平，使得在河流少水的季节也能够从河流获得水源。

所述的抬水坝，设置于引水渠位于河岸的开口处的河流下游侧位置，是用于抬升河水水位的水坝，使得进入引水渠的河水有更高的水位。抬水坝的顶部要略低于河岸及堤坝，使得河流中的水位在超过抬水坝时可从抬水坝顶部流过去。抬水坝上设有闸门，用于雨季时河流的泄洪。至于一些用于通航的河流，则不适合安设抬水坝。在不适合设置抬水坝的河流，引水渠的底部要尽量与河流的底部处于同一水平，使得在河流少水的季节也能够从河流获得水源，通过引水渠进入人工湖蓄存起来。所以选取落差相对大一些的河段相对容易一些。

所述的高架桥，采用钢筋混凝土结构，上面铺设渡槽。并且，高架桥的高度不能随着河流海拔高度不断降低也不断随着同步同幅度降低，需要高架桥随着河流海拔高度的不断降低，要不断适当抬高高架桥相对于河流的高度，以形成在高架桥到达人工湖位置时，高架桥相对于人工湖有一个高差，以使河水在注入到人工湖时有较高的势能，并要保证渡槽内的水能够正常流动。也可以采用在可移动的简易桥架上铺设大口径水管的方式，以用于能够方便移动到别处引水。

所述的进水闸设置在引水渠的窄断面处。前方要设有拦阻杂物通过的网栅，防止杂物经由引水渠流入到渡槽中。

所述的人工湖，湖内的局部区域挖成深水区，以增大蓄水量，而且不会对湖内生态有太多影响。因为如果整个湖内都挖深的话，会因为没有多种水生植物生长而造成鱼类等水生动物也减少，使人工湖也缺乏净化水质的能力。并且，为更有效地利用湖面空间，在人工湖的部分区域水面上方安设太阳能电池板，但是应以不影响水生生物的生存为主，发电的同时还能减少水的蒸发。还可以在人工湖内开展人工养殖等生产活动。而我国目前北方地区湖泊的蓄水量受季节影响较大，且雨季时不能多蓄积，旱季时干涸，其原因是水深较浅，有的湖面很大，但是随之蒸发量也大，一但遇到旱季，湖面就大幅退减，湖底裸露，而且裸露的湖底土地也不能利用。所以一到旱季湖泊和水库也缺水，导致人畜饮水都出现困难，抵抗旱灾的能力不强。

至于，为什么采用这种方式挖设引水渠引水进入下游的人工湖。是因为一般来说，平原地区河流基本没有大落差的地方，河流需要绵延很长一段距离到达的下游才会出现相对于长距离之前的上游的较大高差。而河水从上游经过较长距离到达下游时，其动能基本已被沿途冲击河床河岸所消耗殆尽。而我们只需要做到引水渠和高架桥的海拔高度下降幅度比相对应河段的海拔高度下降幅度小一些，就可以保证在高架桥的渡槽中的河水能正常流动，又能使高架桥的高度相对于河流来说，高度不断在抬升，从而能够实现将河流中的河水引到一个地势相对较高的区域，而又不用水泵消耗电能抽水。河流都是千百年来自然形成的，水往低处流，河床所在的位置都是该区域地势最低的地方，因此河流所处的海拔是随着河流的走向不断降低的。（当然，该区域有低于河流的地方适合挖设人工湖则更好。）。如果想从河流中引水到附近，就需要使用水泵，这将消耗大量电能。如果采取从上游通过引水渠和高架桥引水则不需要消耗电能，而且还能用来发电，使得在平原地区也能够利用河流发电。（但是高架桥的高度不能随着河流海拔高度不断降低也不断随着同步同幅度降低，需要高架桥随着河流海拔高度的不断降低，要不断适当抬高高架桥相对于河流的高度，并要保证河水能够在渡槽内正常流动。）。只是由于其所形成的落差较小，不能与高落差的山区河流相比，但是也强过太阳能光伏发电站。因为相对来说，太阳能光伏电站占地面积大，发电不稳定，能量密度低，产生综合效益的能力低。而采取挖设人工湖并发电的做法则益处较多。

我国北方地区有大大小小很多的河流流入大海，其在入海口处流量尤其巨大。即使是在北方尤其是华北地区的沿海，在雨季时期把即将流入大海的大量滚滚河水抽到某处蓄积起来，经过湿地环境净化后再调入北京等严重缺水的大城市，其成本也远低于南水北调工程，也低于正在建设的渤海淡化水进京工程。更不用说在就近区域而不是在海边河口区域就将河流中的水蓄积起来，加以利用，其成本会更低。（即使是遭受工业污染的河水，其使用一些方法如反渗透法处理后的成本也大幅低于海水淡化的成本，其耗电量也低于处理海水时的耗电量。）而且，即使是按照南水北调工程的全部远景规划目标的总调水量450亿立方米来说，也只有黄河的六分之一流量。而至今也只能年调水10亿立方米，还要沿途使用泵站进行九级提升，这点水量建一个大型水库就可以解决。而规划中的西线工程不知何时能实现（西线目标地区是实实在在缺水）。至于中国许多的河流已经被污染，不适合做为饮用水水源，但是在北方地区，把河流中的水留下来，至少可以解决缺水的问题，如果能够经过湿地环境净化一下水质，加上使用反渗透等方法去除有害物质，达到饮用水的标准也不难，其耗电以及前期处理的成本也低于海水淡化的成本。

有益效果

在我国北方地区，由于降水不均，春季多干旱，夏季多洪涝。而夏季的雨季时期大量降水又大多通过河流排入大海，眼睁睁看着水资源匮乏地区大量雨水通过江河进入大海。所以，北方地区的缺水问题，在某种程度上来说就是河流、湖泊蓄水能力太小的原因。在春季干旱时，河流会出现断流，大面积的河床会裸露。这个大面积的河床，在雨季时期，又会因为大量的降水，河水暴涨，而被淹没。这个大面积的河床，又无法被加以利用。本技术采取的挖设深水槽的方式可以有效利用大面积的河床。而且，这些深水槽还能够对地下水起到补充的作用，从而防止地下水超采而形成地下漏斗区。而且因为它并不影响河流的流水断面，所以并不影响河流在雨季时的泄洪作用。这些蓄水槽如同一个个小型湖泊，串联在河流上，既不影响河流的泄洪，又能将雨季时期的大量降水留存下来以备旱季时期使用。这些深水槽并不占用地表空间，所以对于土地资源并不造成挤占的影响。尤其对于那些分布在北方地区的蜿蜒数百公里的河床宽度大多在几百米宽的河流来说。如果采用这种办法，在我国一些地区密如蛛网的河流上，就相当于多造出总容积非常大的蓄水库。其在雨季时期蓄存的水量所产生的年供水能力甚至可以相当于许多倍的南水北调工程。而且不占用土地资源，不消耗电能，不需要大量工程施工。还能对当地有环保的作用，也能对地下水起到补充作用。而且对沿岸地区起到灌溉的作用，也给居民用水提供了一定保障。如果深水槽挖深3m，在北方地区年蒸发量1500mm左右的情况下，即使全年不下一滴雨，深水槽中的水也不会干涸，也有足够的水用来使用。当然在一些河床比较宽的大型河流开挖蓄水槽方便一些，但是对于一些流量小的小河流则可以采用在合适地段开挖小型人工湖的方法来蓄存水。天长日久就会蓄积成深水湖，因为只要足够深，就能保证水不被蒸发干，而只要雨季来临就会得到足够的水量补充。而且河流的来水是周围大面积地区汇聚来的水，即使降雨量不大，其汇聚来的水量也不小，这样就能把降水留下来。而不至于明明水资源缺乏，却在雨季又有大量的水白白流入大海。而且，其蓄积的水量只在开始蓄积的时候对河流的流量产生一定影响，等到蓄水满后就对河流的流量没有影响了。而且，所蓄积的那点水与河流进入大海的水量相比算不了什么。尤其是在西北地区或者一些靠近华北东北地区的沙地区域，如果能够把河流中大量流走的水留存下来，从而扩大了灌溉区，增加了植被量。其所吸收的二氧化碳的量将对净化环境起到非常大的作用，至于带来的其它经济效益则更多。

本技术采用高架桥引河水到人工湖的做法，一举多得。在平原地区局部落差小的地区利用将河流的比降通过长距离的累积来实现较高落差，从而实现把这些大量的河水用来发电。虽然和那些大落差大流量的大型水电站不能相提并论，但是其发电量，电流的稳定性，以及产生的效益都比那些太阳能光伏电站有优势。首先它不像太阳能光伏电站那样占用大量地表面积，毕竟我国土地资源匮乏。而且光伏电站只能在有白天以及晴天的时候才能发电，并且其发电能力，随着阳光的强度的变化而变化，并不稳定。至于修建高架桥以及开挖深水槽、引水渠、人工湖等的工程即使投入建设成百上千个，其投资也远低于耗资超过5000亿元的南水北调工程。而且不但不耗电还能发电，搞养殖，对地下水进行补充，美化环境。在我国的黄河下游地区甚至有地上河区段，更是方便本技术的应用，以便在汛期时留蓄河水。

我国北方地区有大大小小很多的河流流入大海，其在入海口处流量尤其巨大。即使是在北方尤其是华北地区的沿海，在雨季时期把即将流入大海的大量滚滚河水抽到某处蓄积起来，经过湿地环境净化后再调入北京等严重缺水的大城市，其成本也远低于南水北调工程，也低于正在建设的渤海淡化水进京工程。更不用说在就近区域而不是在海边河口区域就将河流中的水蓄积起来，加以利用，其成本会更低。（即使是遭受工业污染的河水，其使用一些方法如反渗透法处理后的成本也大幅低于海水淡化的成本，其耗电量也低于处理海水时的耗电量。）而且，即使是按照南水北调工程的全部远景规划目标的总调水量450亿立方米来说，也只有黄河的六分之一流量。而至今也只能年调水10亿立方米，还要沿途使用泵站进行九级提升，这点水量建一个大型水库就可以解决。而规划中的西线工程不知何时能实现（西线目标地区是实实在在缺水）。至于中国许多的河流已经被污染，不适合做为饮用水水源，但是在北方地区，把河流中的水留下来，至少可以解决缺水的问题，如果能够经过湿地环境净化一下水质，加上使用反渗透等方法去除有害物质，达到饮用水的标准也不难，其耗电以及前期处理的成本也低于海水淡化的成本。

本技术的特点使得在城市附近或者平原地区原本不具备成湖条件，河流不能注入的地势较高的地方也可以挖设人工湖，用来接纳经过前期处理的城市污水，以及接纳来自附近河渠的来水。以人工湖的湿地环境净化城市污水，兼能发电。在人工湖的出水口附近提取净化后的水源可以再次为城市居民所利用，可一定程度上解决城市缺水或其它工农业缺水的难题，而且不影响河流的泄洪和鱼类的洄游。

我国目前北方地区湖泊的蓄水量受季节影响较大，且雨季时不能多蓄积，旱季时干涸，其原因是水深较浅，有的湖面很大，但是随之蒸发量也大，一但遇到旱季，湖面就大幅退减，湖底裸露，而且湖底土地也不能利用。所以一到旱季湖泊和水库也缺水，导致人畜饮水都出现困难，抵抗旱灾的能力不强。本技术在湖泊局部区域挖出深水区，以增大蓄水量，而且不会对湖内生态有太大影响，不会对植物的生长有太大影响。并且，为更有效地利用湖面空间，在人工湖的部分区域水面上方安设太阳能电池板，不但能发电，还能减少水的蒸发。并且还可以在人工湖内开展人工养殖等生产活动。至于在西部地区的咸水湖如青海湖可以考虑建设一些人工岛并引入海洋浮游生物及其它海洋生物。以丰富物种资源，建立良好的生态环境。并在湖面上安设太阳能电池板，发电的同时还能减少水的蒸发。

挖设深水槽或人工湖或许会因为地质方面的原因发生渗漏，可以在选址时考察地质条件因素。但即使是发生渗漏，也没关系，因为我国大部分地区地下水位均下降了许多，需要回补地下水。尤其是华北地区形成的一万多平方公里的巨型漏斗区特别需要回补地下水。

我国每年在雨季都会发生大规模的城市内涝，主要原因是城市地面基本都是水泥地面，降雨后雨水无处可去，没有多少地方可以渗透到地下。而排水系统又不堪重负，加上周边河水水位上涨，尤其是设置了抬水坝(橡胶坝)的景观河出现顶水作用，使得城市污水排不出去。虽然景观河美化了环境，净化了空气，给城市增加了水源。但是在雨季时期一但出现大的降水，就会因为抬水坝的存在，河流的水位较高，其顶水作用会对城市的排水系统造成非常不利的影响。并且由于抬水坝的存在使河流的横断面减小流量大幅降低，必然导致城市出现内涝。所以本技术的挖设深水槽的方法也适用于解决城市内的河渠蓄存河水问题，并且不影响城区内有大量降水时的泄洪。同时城市周围的抬水坝要安设放水闸，或者降低抬水坝的高度。虽然采取的这些措施也只是部分增大了泄洪的能力，也只能部分缓解城市内涝的程度。

本技术适合在南方河流水量充沛的平原地区挖设人工湖蓄水兼可发电、养殖等综合利用，以及在北方河流水量夏季与春季差异大的地区挖设深水槽蓄存水进行综合利用。当然各地区都有具备相应的适合条件的区域，不一定非得南北方分开考虑。而且在中西部地区有条件适合的区段也可以。

本技术采取的将河流中的水留存下来的做法，可是增大某些干旱地区的灌溉面积，对改善环境，缓解全球变暖有一定的效果。

附图说明

图1为一种水资源蓄存及综合利用系统的纵剖面示意图。图中，1~放水闸，2~人工湖，3~发电机组，4~高架桥，5~渡槽，6~进水闸，7~深水槽，8~河流，9~河岸及堤坝，10~引水渠，11~抬水坝。

实施方式

如图1所示，一种水资源蓄存及综合利用系统，该系统由1~放水闸，2~人工湖，3~发电机组，4~高架桥，5~渡槽，6~进水闸，7~深水槽，10~引水渠，11~抬水坝组成。

在河流8的条件适合的局部河段，将河床向下挖深，使其形成一个深水槽7。这样在河流8的一些河段的河床上挖出的一些深水槽7，用于将河水留存下来，以备将来干旱时使用，不至于北方水资源缺乏的地区在雨季时，使大量的河水白白流入大海，而且不影响河流的泄洪作用。

另外，在河流8的平原地区，选取落差较大或者比降较大的地段，开挖引水渠10。然后建立高架桥4，在高架桥4上铺设渡槽5，在高架桥4上铺设渡槽5，高架桥4的高度不能随着河流8向下游延伸海拔高度不断降低时也随着同步同幅度降低，需要高架桥4随着河流8海拔高度的不断降低，要不断适当抬高高架桥4相对于河流8的高度，并要保证渡槽5内的水能够正常流动，经过一段距离后，高架桥4就会对下游的地面形成一个较大的高差。将引水渠10与渡槽5相连，使河流8中的河水能够通过引水渠10进入渡槽5，然后流入到下游的某一相对低洼区域挖设的人工湖2中。在人工湖2接纳从高架桥4上的渡槽5中流过来的河水的位置，安设发电机组3。由于高架桥4高度相对人工湖2落差比较大，就可以利用水的势能冲击发电机组3来发电。进水闸6则安设在引水渠10处，控制引水渠10的进水与否。放水闸1安设在人工湖2的出口处并与河流8相通，用于在需要放水时将人工湖2内的湖水放入河流8。抬水坝11为设置在河流8中的水坝，用来提高引水渠10取水处河水的水位，以使河水有更高的水位进入引水渠10。抬水坝11的顶部略低于河岸及堤坝9。

本系统工作时，在旱季时，河流8水量减少，甚至出现断流时，那么就用水泵将上方深水槽7内的水抽排到下方的深水槽7中，并补充下游河水的流量。而河水由于抬水坝11的作用，河水的水位上升并保持较高的水位。这时，打开进水闸6，河水就会顺着引水渠10进入到高架桥4上铺设的渡槽5中。河水顺着渡槽5流入到下游人工湖2的入水处时，冲击发电机组3发出电能，然后河水流进人工湖2中。当人工湖2中的水需要排出时，则打开人工湖2的放水闸1，使水流入到河流8中。当雨季时，河流8水量充沛，则不需要使用水泵从相对上游的深水槽7抽取河水到相对下游的深水槽7中。河流8中的河水会因为抬水坝11的拦阻而保持在较高的水位。河流8中的河水通过引水渠10流入到高架桥4上的渡槽5中，然后在人工湖2的入水处冲击发电机组3发出电能后进入到下游的人工湖2中。

Claims (7)

1.一种水资源蓄存及综合利用系统，该系统由放水闸(1)、人工湖(2)、发电机组(3)、高架桥(4)、渡槽(5)、进水闸(6)、深水槽(7)、引水渠(10)、抬水坝(11)组成；其特征在于：在河流(8)的一些河段的河床上挖出一些深水槽(7)，用于将河水留存下来；另外，在河流(8)的平原地区，选取落差较大或者比降较大的地段，开挖引水渠(10)；然后建立高架桥(4)，在高架桥(4)上铺设渡槽(5)，高架桥(4)的高度不能随着河流(8)向下游延伸海拔高度不断降低时也随着同步同幅度降低，需要高架桥(4)随着河流(8)海拔高度的不断降低，要不断适当抬高高架桥(4)相对于河流(8)的高度，并要保证渡槽(5)内的水能够正常流动，经过一段距离后，高架桥(4)就会对下游的地面形成一个较大的高差；将引水渠(10)与渡槽(5)相连，使河流(8)中的河水能够通过引水渠(10)进入渡槽(5)，然后流入到下游的某一相对低洼区域挖设的人工湖(2)中；在人工湖(2)接纳从高架桥(4)上的渡槽(5)中流过来的河水的位置，安设发电机组(3)；由于高架桥(4)高度相对人工湖(2)落差比较大，就可以利用水的势能冲击发电机组(3)来发电；进水闸(6)则安设在引水渠(10)处，控制引水渠(10)的进水与否；放水闸(1)安设在人工湖(2)的出口处并与河流(8)相通，用于在需要放水时将人工湖(2)内的湖水放入河流(8)；抬水坝(11)为设置在河流(8)中的水坝，用来提高引水渠(10)取水处河水的水位，抬水坝(11)的顶部略低于河岸及堤坝(9)；本系统工作时，在旱季时，河流(8)水量减少，甚至出现断流时，那么就用水泵将上方深水槽(7)内的水抽排到下方的深水槽(7)中，并补充下游河水的流量；而河水由于抬水坝(11)的作用，河水的水位上升并保持较高的水位；这时，打开进水闸(6)，河水就会顺着引水渠(10)进入到高架桥(4)上铺设的渡槽(5)中；河水顺着渡槽(5)流入到下游人工湖(2)的入水处时，冲击发电机组(3)发出电能，然后河水流进人工湖(2)中；当人工湖(2)中的水需要排出时，则打开人工湖(2)的放水闸(1)，使水流入到河流(8)中；当雨季时，河流(8)水量充沛，则不需要使用水泵从相对上游的深水槽(7)抽取河水到相对下游的深水槽(7)中；河流(8)中的河水会因为抬水坝(11)的拦阻而保持在较高的水位；河流(8)中的河水通过引水渠(10)流入到高架桥(4)上的渡槽(5)中，然后在人工湖(2)的入水处冲击发电机组(3)发出电能后进入到下游的人工湖(2)中。

2.如权利要求1所述的一种水资源蓄存及综合利用系统，其特征在于：所述的深水槽，为在河流的局部河段对河床进行向下挖深的区段；为防止深水槽靠近河岸的一侧以及河岸坍塌，深水槽距河岸有适当距离，其距离视河床宽度而定，并对深水槽所处的河岸以及深水槽靠近河岸一侧采取加固措施。

3.如权利要求1所述的一种水资源蓄存及综合利用系统，其特征在于：所述的引水渠，开口于河流抬水坝附近上游侧的河岸处，引水渠的初始段的横断面为宽断面；随着引水渠的不断延伸其海拔高度不断降低，引水渠的断面逐渐收窄，最后与高架桥上的渡槽相通；在不适合设置抬水坝的河流，引水渠的底部要与河流的河床底部处于同一水平。

4.如权利要求1所述的一种水资源蓄存及综合利用系统，其特征在于：所述的抬水坝，设置于引水渠位于河岸的开口处的河流下游侧位置；抬水坝的顶部要略低于河岸及堤坝；抬水坝上设有闸门。

5.如权利要求1所述的一种水资源蓄存及综合利用系统，其特征在于：所述的高架桥，采用钢筋混凝土结构，上面铺设渡槽；高架桥随着河流海拔高度的不断降低，要不断适当抬高高架桥相对于河流的高度，以形成在高架桥到达人工湖位置时，高架桥相对于人工湖有一个高差，以使河水在注入到人工湖时有较高的势能，并要保证渡槽内的水能够正常流动。

6.如权利要求1所述的一种水资源蓄存及综合利用系统，其特征在于：所述的进水闸设置在引水渠的窄断面处；前方要设有拦阻杂物通过的网栅。

7.如权利要求1所述的一种水资源蓄存及综合利用系统，其特征在于：所述的人工湖，湖内的局部区域挖成深水区；在人工湖的部分区域水面上方安设有太阳能电池板。