[发明专利]流水发电站

说明书

一、技术领域

本发明涉及新的理念在水利电力工程中的应用、在山区溪河流水中进行发电的技术领域。

二、背景技术

水资源是宝贵的可再生资源，人们早已认识到并利用它。例如：水车(用溪河流水的势能变为动能)是山区农民把它用来灌溉、碾米、造纸和磨粉等劳作的生产工具。时代的进步，使之渐渐消失。现在，在云南省丽江市还可找到它的踪迹，名胜风景区丽江大研古城口的溪河里立着二个水车，人们可以领略到这已消失的古文明风采；在浙江省瓯江支流上游楠溪江山区的一个古老自然村，传说这里的村民羡慕平原人民在河泊中游泳、赛龙舟等生活乐趣，大家动手在自己家门口的溪河里造陡门、建库区(这也许是历史上最早期的水库)。人们在库区里养鱼、划船、游泳，用库水抗旱灌溉。这个古村庄就是现在的永嘉县陡门乡陡门村。陡门的作用是蓄水和大暴雨季节排洪用。当时，是个了不起的创举，村民自豪地把村名都定为陡门村，一直沿着至今。

今天，水利事业已成为发展国民经济的重要支柱之一。抗洪、防旱、灌溉、调水、发电、护堤、疏航、养殖——等多种功能为人民造福贡献非凡。其中水电工程是水利事业中的一个重要组成部分。

水力发电是势能转变为电能的过程。建造水库，用库区蓄水的势能冲击水轮机产生运转力量，带动发电机生产电能，这是水力电站的发电方式。它具有科学性、实用性。但存在一个无法解决的问题：建造库区需要占用大量土地，库水淹没了村庄和山林，导致水土流失，破坏了生态环境，并埋下安全隐患，库区大坝一旦遭遇到意外的险情，将对库区下游人民的生命、财产造成不可估量的危害。由于这个原因，使水利电力事业带来不能够可持续快速发展的后果。

另外，在水资源丰富的地方往往有许多风景优美的风景区，如国家级风景区楠溪江、长江第一湾鼎鼎有名的虎跳峡……等，如果在这些地方修建库区，意味着它们将永远消失，后人定为今天的失策而懊恼。

为此，我们提出的“流水发电站”完全不存在上述的问题，它的诞生将是发展水电工程具有现实意义的又一途径。

三、发明内容

在山区，地形变化复杂，一山又一山，一弯又一弯。但山间的水总要往低处流，山不转水转，经不知多少年的时光迁变和水土流失，在众山之中、山脚之下形成了一条弯弯曲曲光是石子和石块的溪河。由于地形上下差距，导致河床中的流水由上而下，时急时缓，日夜不停直奔下游江河之中。

奔腾的水流潜带着巨大的能源——势能，而能量的大小取决于地形的上下差距和水流量的多少。一旦水流到达下游静止的水面中，流动缓慢停止，势能自然消失。

由于地质结构不同，溪河里有的地段是岩石层结构，有的地段原来是泥沙石块层结构。经长期的风化和无数次山洪暴发的急烈运动，岩石层依然讫立不动。而泥沙石块层中的泥沙被冲击流失，石块的凌角被滚翻磨掉，导致河床变低，只剩下的光是形状各异、大小不一的蛋石块层。而且低于岩石层，形成二者交接地段往往有一定高度的地势差距，使经过的流水产生同样高度的水位差距。

另外，溪河的两岸，有的地段两岸都是平地(泥沙石块层结构)，或者一边是平地，一边是岩石。有的地段两岸都是岩石。同样道理，山洪暴发的急烈运动，带走大量的泥沙，使处于两岸(或者一岸)是平地地段的河床随意加宽。而两岸都是岩石的地段，两岸岩石之间的距离就是溪河的宽度，而山洪暴发的力度对它是无可奈何的，改变不了河床的宽度的。如果两岸岩石之间距离很近，那么溪河也就狭窄。这样形成了溪河有的地段河床广宽，有的地段河床狭窄。流水经过广宽的河床时慢缓，经过狭窄的河床时快急。

我们的“流水发电站”就是利用宝贵的可再生水资源，直接在自由流动的流水中获取势能而生产电能。

“流水发电站”要建在地形差距大、流水量多、常年不干不冻的溪河中。选择河床中地势高低差距大的地段(有一定高度差距的岩石层与蛋石层交接处)。在溪河旁边开挖泥土，建造电站及引水渠道。引水渠道使溪河中的水流改道，让流水进入“流水发电站”，推动水轮机运转而带动发电机发电。水流完成使命之后经出水口又重新流归下游溪河之中。

我们这一作法，必然马上遭到质疑和否定：“流水发电站”只利用溪河流水能使发电机发电吗？就算能发电，能发多少电？这简直是“异想天开”！

是的，也许会是异想天开，但我们有与众不同的认识：