[發明專利]適用于斜坡急流河道引流發電的截流引水系統及水電站

有效

• 申請號: 201310044774.X
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103114565A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 蔣曉華;蔡燕生
• 申請（專利權）人: 蔣曉華
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;E02B9/04
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

技術領域

本發明涉及截流引水發電技術，特別是涉及于高流速、高坡降地理地質形態下通過閘門控制調節虛擬壓力前池的水力發電截流引水系統及發電站。?

背景技術

我國高海拔地區的城市河流與未定型的高山河流資源很多，普遍的特點是十幾公里的水流河道坡降落差很多都在五百米以上。另有更大坡降的水流河道，其所處的海拔高點又多是大氣物理運動激烈的區域，且山地積雨面積大，由于其積雨面積廣闊，山地森林植被較穩定，形成常態流量的穩定時段很長。但對發生在高海拔地帶次生型流道與城市化成型的水流通道的水力資源，因高海拔地段流道的高坡降、高流速形態，加之所處地段的生態及施工條件限制，以目前已有的技術手段，其水能資源還難以電力化開發利用。這些水力資源不能電力化開發利用的一個主要原因，是目前的水電站必須在引水渠道和壓力水管之間修建壓力前池，修建壓力前池會對原始流道造成破壞，以及壓力前池蓄水后存在地質隱患，這些原因成為制約這類水能資源不能得以開發的主要問題。?

直到本發明完成之前，發明人還未發現本發明提出的截流引水系統，根據上游來水量的變化控制閘門開啟度形成無壩虛擬壓力前池，利用河道的高流速、高坡降，通過埋置在河床內的壓力管形成高落差，推動混流式或沖擊式水力發電系統發電。?

發明內容

針對高流速、高坡降形態下水能資源利用的現狀，本發明的目的旨在提供一種適用于斜坡急流河道引流發電的截流引水系統及由其建造的多級發電站，以電力化開發利用高流速、高坡降形態下水能資源，并立足于生態保護與穩定次生水道形成為成型完整水道。?

本發明的上述目的，可通過由下述技術方案構成的適用于斜坡急流河道引流發電的截流引水系統來實現。?

本發明提供的適用于斜坡急流河道引流發電的截流引水系統，其構成主要包括引流取水口、設置在位于引流取水口下游且靠近取水口的河岸上的門墩、用于攔截水流的閘門和推拉閘門相對門墩轉動改變河道通流截面的驅動支撐裝置，所述閘門一側與門墩鉸聯接，另一側為自由側，所述驅動支撐裝置的一端通過鉸結構固定于河岸，另一端與閘門鉸聯接。?

本發明進一步的技術方案，所述引流取水口為埋置在河道中的壓力管道的引流取水口。引流取水口可設置在河岸上，也可設置河床上；其口面方向可垂直水面，也可朝下。優先考慮將引流取水口設置在閘門墩所在一側河岸，且取水口的口面垂直水面。?

本發明進一步的技術方案，所述攔截水流的閘門，優先考慮的設置方式為，增大河道通流截面時，閘門順水流方向運動，減小河道通流截面時，閘門逆水流方向運動。?

本發明進一步的技術方案，可在閘門自由端指向一側的河床上設計用于排沙的排沙槽。?

本發明進一步的技術方案，可在閘門前面的河床上設計用于攔沙的擋板，攔沙擋板設置方式為，朝水流下游方向傾斜指向排沙槽。?

為了能更好地適應流量比較大的河道，本發明上述技術方案中所述的閘門可考慮采用伸縮閘門，伸縮閘門可由主體門、至少一段伸縮門和驅動伸縮門相對于主體門伸縮運動的驅動裝置構成。伸縮閘門可為拼疊式結構，即伸縮門拼靠重疊在主體門上，也可為插套式結構，即所述主體門為腔體式門，伸縮門置于主體門的門腔內，由設置在主體門上的液壓驅動裝置驅動伸縮運動。優先考慮采用插套式結構。進一步優先考慮將伸縮門設計為通過承重輪懸掛置于主體門的門腔內，在伸縮門與主體門腔壁之間設計若干導向滾輪，以便于伸縮門在主體門門腔內伸縮運動。?

在本發明的上述技術方案中，推拉閘門轉動改變河道通流截面的驅動支撐裝置可設置在閘門背水面一側，也可設置在閘門迎水面一側，優先考慮設置在閘門背水面一側。驅動支撐裝置可設計成由推拉閘門轉動的驅動桿和支撐桿構成。當然也可將驅動桿和支撐桿設計為一體。所述驅動桿可為液壓驅動桿，也可為螺紋副驅動桿，優先考慮采用液壓驅動桿，即由油缸桿和活塞桿構成的驅動桿。所述支撐桿可考慮設計成由相互鉸接的兩支撐桿和固定在河岸上的弧形桿構成，在弧?形桿上設計若干檔孔，在一端通過鉸結構固定于河岸上的支撐桿上設計與弧形桿上的檔孔相對應的插銷孔，通過插銷將弧形桿和該支撐桿固定在一起。?

以本發明公開的適用于斜坡急流河道引流發電的截流引水系統建造的多級水電站，通過取水口位于閘門上方埋置在河道內的壓力管將水流引入水電站推動水輪機驅動發電機發電，上一級水電站排放尾水通過埋置在河道內的壓力管引入到下一級水電站推動水輪機驅動發電機發電。?

本發明還采取了其他一些技術措施。?