TWM624613U

TWM624613U - 水庫往復循環水力發電系統

Info

Publication number: TWM624613U
Application number: TW110203794U
Authority: TW
Inventors: 王子信; 王珏人; 王梅芳
Original assignee: 王子信; 王珏人; 王梅芳
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2022-03-21
Also published as: CN217556858U

Abstract

本創作水庫往復循環水力發電系統，包括：一主水庫、至少一副水庫、至少二虹吸管機構、至少一排水管機構、及至少一發電機裝置，其中：該主水庫及該副水庫的長寬高相同，依山成階梯式往上層層爬升，該主水庫設在底層，該副水庫裝設數量及高度，依水位落差需求設置；該虹吸管機構的虹吸管數量、管徑、長度及兩端的壓力差，依流量的需求設置，各水庫設備相同；因此，各水庫以需求的流量將水層層送往頂層副水庫，再由頂層副水庫該排水管機構，藉巨大的水位落差和流量往下衝產生巨大水流柱的勢能撞擊力，推動該發電機的水輪機往復循環運轉發電。

Description

水庫往復循環水力發電系統

本創作水庫往復循環水力發電系統系應用大氣壓力、流體靜力學及虹吸作用等物理力學相關定律和原理所創作。

有關自然界大氣壓力、流體靜力學、及虹吸作用等，物理力學相關定律和原理，不難發現，下列二項事實可以成立：

1、流體含氣體和液體，壓強P高的一邊會自動流向壓強P低的一邊，當流體壓力平衡，即停止流動保持水平靜止狀態。

2、應用流體靜力學原理亦可產生虹吸作用：目前人類僅想到應用大氣壓力原理來產生虹吸作用，因此，虹吸管兩端壓強P的壓力差，僅能拘限在大氣壓力所產生的1大氣壓P₀=100,000N/m²的範圍內調整應用，無法超越此一極限，應用空間狹隘，未能擴大應用範圍。實則，虹吸作用尚可應用流體靜力學原理，將“大氣壓力”和“水的重力”兩項自然界的能源，同時擷取，一併使用，使虹吸管兩端的壓強P不平衡的壓力差因此倍增，得提升到3大氣壓壓強P=300,000N/m²、4大氣壓壓強P=400,000N/m²、5大氣壓壓強P=500,000N/m²的範圍裡擴大應用，以解決能源等諸多問題。

按流體靜力學原理：液體內的壓強P隨液體深度h及液體密度d的增加而增加，在同一深度下，液體各方向的壓強P皆相等。也就是，液體壓強P只與水深h及密度d有關，彼此成正比，而與水庫的體積及水庫裡水的總重量無關。因此，設一主蓄水池，深入地下20米，在其上面的旁邊地面上，設一副蓄水池，高5米，將長臂虹吸管由該主蓄水池底往上延伸到達該副蓄水池牆壁的頂端再轉彎越牆而過，短臂虹吸管則繼續往下延伸到達該副蓄水池底，形成“倒轉U字形的虹吸管”，在該長臂虹吸管底端裝一沉水泵，借該沉水泵將該主蓄水池裡的水抽送輸入該副蓄水池裡後，“該虹吸管裡已充滿了水”，“虹吸作用已成立”，隨即關掉該沉水泵，此時，該虹吸管兩端各自的壓強P=F/A=Ahd/A=hd，A為虹吸管截面積，F為虹吸管內液體總壓力，則，該長臂虹吸管底端水深20米，液體壓強P=水重力(hd)+大氣壓P₀=200,000N/m²+100,000N/m²=300,000N/m²，因該副蓄水池尚未進水，水深為0，該短臂虹吸管底端壓強P=水重力(hd)0+大氣壓P₀100,000N/m²=100,000N/m²，該虹吸管兩端壓強P的壓力差=300,000N/m²-100,000N/m²=200,000N/m²=2大氣壓P₀，差異極大，虹吸作用極強，流速極快，不會因該沉水泵關掉而停止流動；待該副蓄水池進滿水後，水深為5米，該短臂虹吸管管底壓強P=水重力(hd)50,000N/m²+大氣壓P₀100,000N/m²=150,000N/m²，設主、副蓄水池長寬相同，則該主蓄水池水位降低5米，水深變為15米，該長臂虹吸管底端壓強P=水重力(hd)150,000N/m²+大氣壓P₀100,000N/m²=250,000N/m²，該虹吸管兩端壓強P的壓力差=250,000N/m²-150,000N/m²=100,000N/m²=1大氣壓P₀，差異仍然極大，該虹吸管裡的水仍然會由壓強P高的一邊自動流向壓強P低的一邊，不會停止流動。同理，設主蓄水池深入地下30米、40米，既可產生4大氣壓P₀、5大氣壓P₀，龐大的虹吸作用力，以資廣泛應用。

大氣壓力和水的重力、二項能源，是自然界最乾淨、無污染、取之不盡、用之不竭，24小時免費供應的能源，遍地皆是，隨處可得，可惜未善加利用與有效開發。

隨著科技的發達，影響人類最重大的議題之一，就是乾淨能源的缺乏問題。而電力更是人類現代化生活的基本要素，工業化的基本動力，無法或缺。目前世界各國都通過火力發電(燃煤/石油/天然氣)、核能發電、水力發電、風力發電、太陽能發電等，無所不用其極地開發各式各樣發電系統，解決現代化生活的基本電力需求，提供產業界發展的動能。

就火力發電而言：由於近年來使用了過多的燃煤、石油，造成二氧化碳排放量巨增，環境污染，產生嚴重的溫室暖化效應，為各界所詬病。

就核能發電而言：也因核災偶有發生，核廢料儲存銷毀困難，核污染對生態環境，造成永久性的破壞，也一直為環保人士所質疑，反核聲浪，此起彼落，從未間斷。

就水力發電而言：則需有合適水源，構建大型水壩，儲存大量用水，不但曠日費時，所費不貲，且儲存的水量，水位落差必須達到相當高度，始可發電，非一蹴可及；更糟糕的是，現有水力發電系統水無法回收重複循環使用，造成民生用水、灌溉用水、工業用水嚴重不足，形成水資源的重大浪費。

就風力發電而言：需尋找風力超強地區，構建諸多高聳鐵塔，架設大型葉片輪，隨風轉動，非但噪音頗大，且佔地面積廣大，影響居家環境。且風力風向不穩，風力能源無法集中，分散乏力，時有時無，發電量起伏不穩，難以併入國家電網輸配電系統合流運轉使用，且投資成本高，效益不彰，難予普及。

就太陽能發電而言：如風力發電一樣，收集太陽能，需要廣大的土地，且太陽能電池，必須使用純度極高的半導體，在生產的過程，必須消耗很大的能量，也會造成環境污染。換句話說，太陽能電池，在擷取太陽能時，雖不會造成環境污染，但在生產過程中，卻會造成環境污染，且實際發電效益不彰，太陽能源擷取率僅及25~30%左右。況且，能源來源同樣不穩，下雨，陰天，夜間，全部無法使用，實難有效普及推廣。

綜上所述，現有能源成本高昂，污染嚴重，急待另尋乾淨能源，予以取代。而〝大氣壓力〞和〝水的重力〞，二項能源，源源不絕，取之不盡、用之不竭，24小時免費供應，遍地皆是，隨處可得。倘有效加以利用，現有〝水壩水力發電系統〞的用水，能一滴不漏，重複循環使用，非但可解決〝水資源不足〞、〝水位落差不足〞、〝流量不足〞、〝構建大型水壩土地取得困難〞、〝環境破壞〞、〝造價高昂投資龐大〞、〝泥沙淤塞〞、〝工期漫長〞、〝潰壩後果嚴重〞等所有的難題，並可一掃核能、天然氣、石油、燃煤等能源污染的問題，大舉興建〝水庫往復循環水力發電系統〞取代現有〝水壩水力發電系統〞，除用地可大幅縮小，造價可大幅減少，發電量可大幅提升，工期可大幅縮短外，更將寶貴的水資源全數留下，作為民生用水、灌溉用水、工業用水等使用，一舉解決〝水〞和〝電〞兩項重大的民生議題。

本新型有效滿足了上述〝大氣壓力〞和〝水的重力〞二項能源，同時擷取一併使用，以解決大型水壩、中型水庫、及小型蓄水池往復循環水力發電系統的所有難題。

技術方案：本新型為達成上述目的及其功效，公開一種〝水庫往復循環水力發電系統〞，包括：一主水庫、至少一副水庫、至少二虹吸管機構、至少一排水管機構、及至少一大功率發電機裝置，其中：所述主水庫及所述副水庫：各水庫的長寬高相同，蓄水量相同，高度依發電系統所需的水位落差需求設置，長寬則依各水庫的蓄水量需求設置；各水庫皆設有一水位高度監控器；該主水庫及該副水庫，依山成階梯式往上層層爬升建構，該主水庫設在最底層，該副水庫的裝設數量及高度，依發電系統所需的水位落差需求設置；設，該主水庫輸往該第一副水庫的輸水量=該第一副水庫輸往該第二副水庫的輸水量=該第二副水庫輸往該第三副水庫的輸水量=該第三副水庫輸往該第四副水庫的輸水量=該第四副水庫所述排水管機構的排水管往下的排水量=所述發電機裝置的一水輪機所需的進水量；所述虹吸管機構：裝設在該主水庫及各副水庫裡，各水庫裡的該虹吸管機構的虹吸管數量、管徑、長度及兩端的壓力差皆完全相同，因此，各水庫的進水量和排水量其流速和流量皆完全相等；也就是，水力發電系統的動力來源：〝水位落差〞及〝水的流量〞，可依照發電量的需求隨意調整產生。〝水位落差〞(水頭)：可由該副水庫的裝設數量及高度產生取得；〝水的流量〞：可由各水庫的該虹吸管機構的虹吸管數量、管徑、長度及兩端的壓力差產生取得。因各水庫該虹吸管機構的設備完全相同，因此，各水庫的進水量=輸往上層水庫的排水量，各水庫既以固定的流速和流量將水由底層該主水庫層層送往頂層該第四副水庫裡，再由該第四副水庫裡的所述排水管機構的排水管，將所有的進水量，藉〝水位落差〞及〝巨大流量〞居高臨下往下衝產生的強大勢能的撞擊力，推動所述發電機裝置的一水輪機的水輪產生強大的〝轉速〞和〝扭力〞，來驅動該發電機裝置往復循環運轉發出預設的需求電量。

進一步而言，本系統倘依大陸三峽水電站為例評估，該水電站的機組佈置在大壩的後側，共安裝32台70萬千瓦(700MW)水輪發電機組，其中左岸14台、右岸12台、右岸地下6台，總裝機容量2,250萬瓩，年發電量約1,000億瓩，該水電站額定落差(水頭)，左岸81米，右岸85米，最大運行水頭113米，最小71米；則，需五層的水庫，也就是，一主水庫、四個副水庫，設，各水庫高40米，逐層提高21米，則第五層該第四副水庫的水庫高度為124米，從第五層該第四副水庫到第一層該主水庫的水面，水位落差為84米，已相當於三峽水電站額定落差，左岸81米，右岸85米的標準，因本系統水往復循環使用，水一滴不漏，各水庫的進水量=輸往上層水庫的排水量，各層水庫的流速和流量固定且相等，而水位落差已與三峽水電站相同，只要各水庫輸入與輸出的流量、該排水管機構排水管的排水量(流量)、該水輪機裝置的規格、該發電機裝置的規格皆與三峽水電站的設備規格相同，然三峽水電站裝設32台同樣規格的設備，本系統倘也裝設同樣規格32套的設備，自可比照三峽水電站年發電量達1,000億瓩的電力。

然，本系統水往復循環使用，各層水庫的蓄水量固定不變，流速和流量固定不變，因此，各層水庫的蓄水量只需維持水力發電系統運轉所需的存量，既可源源不絕永續提供水力發電系統運轉發電；不像現有水電站排出的水永遠無法回收循環使用，需要儲存大量的水終年累月排放提供水力發電系統運轉發電。因此，本系統各層水庫的規模既可大幅縮小，佔地面積既可大幅縮小，工期既可大幅縮短，造價既可大幅減少，風險既可大幅降低，更可分散各地裝設，直接供電給需要用電的地區，以節省超高壓輸配電系統加壓、輸送、降壓的設備負荷和費用；同理，其他中型水庫或小型蓄水池的水電站，也可比照辦理，以大幅減少中型水庫和蓄水池的佔地面積、蓄水量和造價，並可減少淤泥囤積和維護費用。

所述虹吸管機構：在該主水庫靠該第一副水庫的牆邊設一排長臂虹吸管，該排長臂虹吸管由該主水庫的牆底往上延伸到達該第一副水庫的頂端再轉彎越牆而過，該第一副水庫的一排短臂虹吸管則往下延伸10米，〝形成倒轉的U字形虹吸管〞，且〝一邊長一邊短〞；其他，該第一副水庫的該排長臂虹吸管；該第二副水庫的該排短臂虹吸管及該排長臂虹吸管；該第三副水庫的該排短臂虹吸管及該排長臂虹吸管；該第四副水庫的該排短臂虹吸管等，皆依上式逐一安裝設置；另在各層水庫的該排長臂虹吸管的底端皆設一小型電動閘門及一沉水泵；待本發電系統全套設備建構完成，該主水庫進滿水後，將該主水庫的該長臂虹吸管底的該小型電動閘門的開關打開時，水即洶湧衝入中空的該長臂虹吸管裡，水由該長臂虹吸管底往上快速沖了40米到達該主水庫的高度後，該長臂虹吸管內外的水已平衡，本該停止流動，然該第一副水庫還是空的，尚未進水，因此，該主水庫的該長臂虹吸管底端的壓強P=水重力(hd)400,000N/m²+大氣壓P₀100,000N/m²=500,000N/m²=5大氣壓P₀；而該第一副水庫的該短臂虹吸管底端的壓強P=水重力(hd)0(因未進水)+大氣壓P₀100,000N/m²=100,000N/m²；該虹吸管機構兩端的壓力差=500,000N/m²-100,000N/m²=400,000N/m²=4大氣壓P₀，差異超極大，且水已往上快速衝了40米，因慣性定律因素又加上4大氣壓P₀的壓力差，水不會停止流動，仍然會繼續往上衝流入該第一副水庫裡，此時，整條虹吸管已充滿了水，虹吸作用已成立，水更不會停止流動，仍然會繼續由該長臂虹吸管壓強P高的一端流入該短臂虹吸管壓強P低的一端；倘若該虹吸管機構管徑太大，水的重力太大，無法藉由慣性定律及4大氣壓P₀的壓力差，將水衝高21米流入該第一副水庫裡時，只要打開該長臂虹吸管底的該沉水泵，將水抽送流入該第一副水庫裡後，整條虹吸管已充滿了水，虹吸作用已成立，既可關掉該沉水泵，水將繼續流動；待該第一副水庫進滿水後，該第一副水庫的該排短臂虹吸管僅深入水中10米，該短臂虹吸管管底壓強P=水重力(hd)100,000N/m²+大氣壓P₀100,000N/m²=200,000N/m²，該虹吸管機構兩端的壓力差=500,000N/m²-200,000N/m²=300,000N/m²=3大氣壓P₀，差異仍然超極大，因此水不會停止流動，仍然會將該主水庫裡的水抽送流往該第一副水庫裡，此時，該第一副水庫裡的該水位高度監控器發現水位已滿，就會自動通知打開該第一副水庫裡的該長臂虹吸管底端的該小型電動閘門的開關打開，水即迅速衝入該長臂虹吸管流到該第二副水庫裡；以此類推，流到該第三副水庫、該第四副水庫裡；也就是，各水庫進滿水後，該虹吸管機構兩端的壓力差，既固定為3大氣壓P₀往復循環運行，而各水庫該虹吸管機構設置時虹吸管的數量、管經、及長度皆相同，因此，各水庫的進水量=輸往上層水庫的排水量，各水庫既以固定且相同的流速和流量往復循環運行。

所述排水管機構：裝設在頂層的該第四副水庫裡，由該第四副水庫跨越各層水庫直接將水排放流回底層該主水庫裡，該排水管機構的進水口設有一大型的電動閘門，當該第四副水庫裡的該水位高度監控器發現水位已滿，就會自動通知打開該大型的電動閘門開關，開始排水，並同時通知該主水庫裡的一進水開關關閉，停止進水，因此，該主水庫在各水庫皆進滿水後就不再進水，各水庫既以固定的蓄水量，固定的流速和流量往復循環運轉。

所述大功率發電機裝置：為現成設備，其內設一水輪機及一傳動機構，該水輪機的一水輪裝設在該排水管機構靠近排水管的出口裡；當該虹吸管機構將水由底層該主水庫層層輸送到頂層該第四副水庫進滿水後，該第四副水庫裡的該水位高度監控器發現水位已滿，就會自動打開該排水管機構的該電動閘門的開關，開始排水，藉巨大的〝流量〞和〝水位落差〞居高臨下往下衝產生強大的水流柱的勢能的衝擊力推動該水輪機的水輪快速旋轉產生強大的〝轉速〞和〝扭力〞，經該傳動機構帶動該發電機裝置往復循環運轉發出預設的電量。

茲為使貴審查委員對本新型產品的技術特徵及所達成的功效，有更進一步的了解與認識，謹佐以較佳的實施例圖，按圖再度逐一詳加闡述如後：

A1:主水庫

B1:副水庫

B2:副水庫

B3:副水庫

B4:副水庫

1:虹吸管機構

11:小型電動閘門

12:沉水泵

13:固定座

2:發電機裝置

21:水輪機

22:傳動機構

3:排水管機構

31:大型電動閘門

圖1為本新型整體系統的立體結構示意圖；圖2為本新型整體系統運轉示意圖；圖3為本新型虹吸管機構及排水管機構示意圖。

本新型公開的水庫往復循環水力發電系統的實施例，請參閱圖1~圖3所示，包括：一主水庫A1、至少一副水庫B1、至少二虹吸管機構1、至少一排水管機構3、及至少一大功率發電機裝置2，其中：所述主水庫A1及所述副水庫B1：各水庫的長寬高相同，蓄水量相同，高度依發電系統所需的水位落差需求設置，長寬則依各水庫的蓄水量的需求設置；各水庫皆設一水位高度監控器(圖中未示)；如圖1及圖2所示，該主水庫A1及該副水庫B1，依山成階梯式往上層層爬升建構，該主水庫A1設在最底層，該副水庫B1的裝設數量及高度，依發電系統所需的水位落差需求設置；設，該主水庫A1輸往該副水庫B1的輸水量=該副水庫B1輸往該副水庫B2的輸水量=該副水庫B2輸往該副水庫B3的輸水量=該副水庫B3輸往該副水庫B4的輸水量=該副水庫B4的所述排水管機構3的一排水管的排水量=所述發電機裝置2的一水輪機21所需的進水量；所述虹吸管機構1：裝設在該主水庫A1及各副水庫B1裡，各水庫裡的該虹吸管機構1的虹吸管數量、管徑、長度及兩端的壓力差皆完全相同，因此，各水庫的進水量和排水量其流速和流量皆完全相等；也就是，水力發電系統的動力來源：〝水位落差〞及〝水的流量〞，可依照發電量的需求隨意調整產生；〝水位落差〞(水頭)：可由該副水庫B1的裝設數量及高度產生取得；〝水的流量〞：可由各水庫的該虹吸管機構1的虹吸管數量、管徑、長度及兩端的壓力差產生取得；因各水庫該虹吸管機構1的虹吸管設備完全相同，因此，各水庫的進水量=輸往上層水庫的排水量，各水庫既以固定且相同的流速和流量將水由底層該主水庫A1層層送往頂層該副水庫B4，再由頂層該副水庫B4的所述排水管機構3的排水管，將所有巨大的〝進水量〞，藉〝水位落差〞居高臨下往下衝產生的強大勢能的撞擊力，推動所述發電機裝置2的一水輪機21的水輪產生強大的〝轉速〞和〝扭力〞，來驅動該發電機裝置2往復循環運轉產生預設的巨大電量。

進一步而言，本系統倘依大陸三峽水電站為例評估，該水電站的機組佈置在三峽大壩的後側，共安裝32台70萬千瓦(700MW)水輪發電機組，其中左岸14台、右岸12台、右岸地下6台，總裝機容量2,250萬瓩，年發電量約1,000億瓩，該水電站額定落差(水頭)，左岸81米，右岸85米，最大運行水頭113米，最小71米；則，需五層的水庫，也就是，一主水庫A1、四個副水庫B1，設，各水庫高40米，逐層提高21米，則第五層該副水庫B4的水庫高度為124米，從第五層該副水庫B4到第一層該主水庫A1的水面，水位落差為84米，已相當於三峽水電站額定落差，左岸81米，右岸85米的標準，因本系統水往復循環使用，水一滴不漏，各層水庫的進水量=輸往上層水庫的排水量，各層水庫的流速和流量固定且相等，而〝水位落差〞已與三峽水電站相同，只要各水庫輸入與輸出的〝流量〞、該排水管機構3排水管的〝排水量〞(流量)、該水輪機裝置21的規格、該發電機裝置2的規格皆與三峽水電站的〝流量〞及〝設備規格〞相同，而三峽水電站裝設32台同樣規格的設備，本系統倘也裝設同樣規格32套的設備，自可比照三峽水電站年發電量達1,000億瓩的電力。

然，本系統水往復循環使用，各層水庫的蓄水量固定不變，各層水庫的流速和流量固定且相等，因此，各層水庫的蓄水量只需維持水力發電系統運轉所需的存量，既可源源不絕永續提供水力發電系統運轉發電；不像現有水電站排出的水永遠無法回收循環使用，需要儲存大量的水終年累月排放提供水力發電系統運轉發電；因此，本系統各層水庫的規模既可大幅縮小，佔地面積既可大幅縮小，工期既可大幅縮短，造價既可大幅減少，風險既可大幅降低，更可分散各地裝設，直接供電給需要用電的地區，以節省超高壓輸配電系統加壓、輸送、降壓的設備負荷和費用；同理，其他中型水庫或小型蓄水池的水電站，也可比照辦理，大幅減少中型水庫和小型蓄水池的的水電站規模、佔地面積和造價外，並可減少淤泥囤積和維護費用以及潰壩的風險。

所述虹吸管機構1：如圖1及圖3所示，在該主水庫A1靠該副水庫B1的牆邊設一排長臂虹吸管，該主水庫A1高40米，該副水庫B1逐層提高21米，該排長臂虹吸管由該主水庫A1的牆底往上延伸到達該副水庫B1的頂端再轉彎越牆而過，該副水庫B1的一排短臂虹吸管則往下延伸10米，〝形成倒轉的U字形虹吸管〞，且〝一邊長一邊短〞，該虹吸管機構1由一固定座13牢牢固定在牆上；其他，該副水庫B1的該排長臂虹吸管、該副水庫B2的該排短臂虹吸管及該排長臂虹吸管、該副水庫B3的該排短臂虹吸管及該排長臂虹吸管、及該副水庫B4的該排短臂虹吸管等，皆依上式逐一安裝設置；另在各水庫的該排長臂虹吸管的底端設一小型電動閘門11及一沉水泵12；待本發電系統全套設備建構完成，該主水庫A1進滿水後，將該主水庫A1的該長臂虹吸管底的該小型電動閘門11的開關打開時，水即洶湧衝入中空的該長臂虹吸管裡，水由該長臂虹吸管底往上快速沖了40米到達該主水庫A1的高度後，該長臂虹吸管內外的水已平衡，本該停止流動，然該副水庫B1還是空的，尚未進水，因此，該主水庫A1的該長臂虹吸管底端的壓強P=水重力(hd)400,000N/m²+大氣壓P₀100,000N/m²=500,000N/m²=5大氣壓P₀，而該副水庫B1的該短臂虹吸管底端的壓強P=水重力(hd)0(因未進水)+大氣壓P₀100,000N/m²=100,000N/m²，該虹吸管機構1兩端的壓力差=500,000N/m²-100,000N/m²=400,000N/m²=4大氣壓P₀，差異超極大，且水已往上快速衝了40米，因慣性定律因素又加上4大氣壓P₀的壓力差，水不會停止流動，仍然會繼續往上衝流入該副水庫B1裡，此時，整條虹吸管已充滿了水，虹吸作用已成立，水更不會停止流動，仍然會繼續由該長臂虹吸管壓強P高的一端流入該短臂虹吸管壓強P低的一端；倘若該虹吸管機構1管徑太大，水的重力太大，無法藉由慣性定律及4大氣壓P₀的壓力差，將水衝高21米流入該副水庫B1裡時，只要打開該長臂虹吸管底的該沉水泵12，將水抽送流入該副水庫B1裡後，整條虹吸管已充滿了水，虹吸作用已成立，既可關掉該沉水泵12，水將繼續流動；待該副水庫B1進滿水後，該副水庫B1的該排短臂虹吸管僅深入水中10米，該短臂虹吸管管底壓強P=水重力(hd)100,000N/m²+大氣壓P₀100,000N/m²=200,000N/m²，該虹吸管機構1兩端的壓力差=500,000N/m²-200,000N/m²=300,000N/m²=3大氣壓P₀，差異仍然超極大，因此水不會停止流動，仍然會將該主水庫A1裡的水抽送流往該副水庫B1裡，此時，該副水庫B1裡的該水位高度監控器發現水位已滿，就會自動通知打開該副水庫B1裡的該長臂虹吸管底端的該小型電動閘門11的開關打開，水即迅速衝入該長臂虹吸管流到該副水庫B1裡，以此類推，流到該副水庫B2、該副水庫B3、及該副水庫B4裡；也就是，各水庫進滿水後，該虹吸管機構1兩端的壓力差，既固定為3大氣壓P₀往復循環運行，而各水庫該虹吸管機構1設置時虹吸管的數量、管經、及長度皆相同，因此，各水庫的進水量=輸往上層水庫的排水量，各水庫既以固定且相同的流速和流量往復循環運行。

所述排水管機構3：如圖1~圖3所示，裝設在頂層的該副水庫B4裡，由該副水庫B4跨越各層水庫直接將水排放回流底層該主水庫A1裡，該排水管機構3的進水口設一大型的電動閘門31，當該副水庫B4裡的該水位監控器發現水位已滿，就會自動通知打開該大型的電動閘門31的開關，開始排水，並同時通知該主水庫A1裡的一進水開關關閉，停止進水，因此，該主水庫A1在各水庫皆進滿水後就不再進水，各水庫既以固定的蓄水量，固定的流速和流量往復循環運行。

所述大功率發電機裝置2：為現成設備，其內設一水輪機21及一傳動機構22，該水輪機21的一水輪裝設在該排水管機構3靠近排水管的出口裡；當該虹吸管機構1將水由底層該主水庫A1層層輸送到頂層該副水庫B4進滿水後，該副水庫B4裡的該水位監控器發現水位已滿，就會自動打開該排水管機構3的該電動閘門31的開關，開始排水，藉巨大的〝流量〞和〝水位落差〞居高臨下往下衝產生強大的水流柱的勢能的衝擊力推動該水輪機21的水輪快速旋轉產生強大的〝轉速〞和〝扭力〞，經該傳動機構22帶動該發電機裝置2往復循環運轉發出預設的電量。

本新型公開的水庫往復循環水力發電系統，是利用大氣壓力和水的重力兩項自然界乾淨能源同時擷取一併使用的新架構、新創意的水力發電系統，確能解決大氣壓力和水的重力，大規模，有效率，無限量擷取的所有難題，得取代現有水力及其他能源發電，且其構造簡單，安裝容易，操作方便、維修簡捷、投資低廉，極具穩定性，實用性及前瞻性的價值。

以上所述說明的內容，僅為本新型的較佳實施例，凡依本新型的技術手段所延伸的變化，皆應納入本新型的專利申請範圍，謹此說明。