專利名稱：具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，具體地說是在傳統分散輸水系統的基礎上進行必要的改進，通過新安置的水輪機并配合不同的閘閥門啟閉方案，使船閘在正常運行過程中兼顧發電功能，從而在保障閘室具有良好停泊條件的同時，充分利用上下游較大水位差中所蘊含的能量。
背景技術：
在船舶過閘過程中，上游大量水體經船閘輸水廊道直接排泄至下游，導致這部分水體所蘊藏的能量處于流失狀態?？紤]到巨大的船舶過閘日流量和年流量，這部分水體所蘊藏的能量則相當可觀。如果對其加以合理開發利用，使其轉化為對生產生活有益的電能，在傳統能源日益枯竭而需要大力發展新能源的今天，具有重大的戰略意義。
與此同時，隨著高水頭、大型船閘在實際中的運用越來越廣泛，分散輸水系統以其能夠適應較高的水頭、具有較高的輸水效率和良好的船舶停泊條件等優點，在實際的工程中得到越來越多的應用。由于分散式輸水系統適用于高水頭船閘，水頭越高就意味著上述這種水力資源越豐富，就越具有開發利用價值，若不加以合理地開發與利用，對于這種水力資源來說是一種極大的浪費。

發明內容
本發明的目的是克服了現有技術的不足，提供了一種具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，該型式的分散輸水系統在保障閘室內良好停泊條件的同時，能夠利用上下游較高的水位差進行發電。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現
一種具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，其特征是其結構包括閘室，閘室的上下游端分別設有上游閘門和下游閘門，在上游閘門的上游設有上游輸水廊道的進水端口，上游輸水廊道的出水端口連接至廊道直線段一端，廊道直線段另一端連接長廓道一端，長廓道的另一端連接至所述閘室底部的閘底出水孔，所述廓道直線段中安裝有水輪機，廓道直線段還通過閘室長廓道連至下游輸水廓道，下游輸水廓道的出水口位于所述下游閘門的下游，所述閘室長廓道與廓道直線段的連接端口位于水輪機的上游。所述閘室的兩側均設有長廓道，長廓道一端位于閘室中部位置，并均通過分流口與兩個支管相連，所述支管與閘室底部的閘底出水孔相通。所述閘底出水孔設有多個，它們呈兩排并間隔均勻分布在閘室底部。所述閘底出水孔上安裝有蓋板。所述上游輸水廊道和下游輸水廓道均設有兩道，它們分別位于河道的兩側。與現有技術相比，本發明的有益效果是
在傳統分散輸水系統的基礎上，對輸水廊道布置形式進行必要的改進，通過安裝一臺水輪機，實現灌水和泄水兩個過程中的發電功能，在保留傳統分散輸水系統優點的同時，使得上下游水位差中所蘊含的能量沒有被白白地浪費掉。


圖I是本發明的結構示意圖。
具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述
如圖I所示，本發明其結構包括閘室15，閘室15的上下游端分別設有上游閘門3和下游閘門6，在上游閘門3的上游設有上游輸水廊道16的進水端口，上游輸水廊道16的出水端口連接至廊道直線段12 —端，廊道直線段12另一端連接長廓道7 —端。長廓道7的另一端連接至所述閘室15底部的閘底出水孔10，閘底出水孔10設有多個，它們呈兩排并間隔均勻分布在閘室15底部,并且可以在閘底出水孔10上安裝上蓋板11。廓道直線段12中安裝有水輪機13，廓道直線段12還通過閘室長廓道14連至下游輸水廓道17，下游輸水廓道17的出水口位于下游閘門6的下游。閘室長廓道14與廓道直線段12的連接端口位于水輪機13的上游。為加強輸水效果，可在閘室15的兩側均設有長廓道7，長廓道7 —端位于閘室15中部位置，并均通過分流口 8與兩個支管9相連，所述支管9到閘室15底部的閘底出水孔10相通。上游輸水廊道16和下游輸水廓道17也可以設置兩道，它們分別位于河道的兩側。假設船舶從上游駛向下游，初始狀態時，此單級船閘的上下游閘門和閥門均關閉，閘室15水位低于上游水位。以船舶從上游駛向下游為例，對具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統的船閘運行方式進行說明。下面結合圖1，對安裝具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統的船閘運行方式進行說明打開閥門I、閥門2，其他閘門和閥門保持關閉狀態，上游水流進入輸水系統后，通過廊道直線段12并帶動水輪機13正向轉動，進入以閘底二區段出水方式為例的分散輸水系統出水部分，水流通過長廊道7后由分流口 8分流后通過支管9進入兩區段，由閘底出水孔10并經過安裝于其上部的蓋板11消能后出流。待閘室水位與上游水位齊平后，打開閘門3并關閉閥門I、閥門2，船舶駛入閘室后關閉上游閘門3。打開閥門4、閥門5，閘室15內的水從閘底出水孔10流入長廊道7，通過長廊道7后帶動水輪機13反向轉動，隨后通過與廊道直線段12相連的閘底長廊道14流向位于下閘首部分的下游輸水廊道17并泄向下游。當閘室15水位與下游水位齊平后，打開下游閘門6，船舶駛出閘室15，至此完成一次船舶過閘過程。特別需要說明的是，在向閘室灌泄水的過程中，水流能帶動水輪機13實現雙向轉動，從而實現類似潮汐電站的發電功能。本發明中涉及的未說明部分與現有技術相同或采用現有技術加以實現。
權利要求
1.一種具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，其特征是其結構包括閘室(15)，閘室(15)的上下游端分別設有上游閘門(3)和下游閘門(6)，在上游閘門(3)的上游設有上游輸水廊道(16 )的進水端口，上游輸水廊道(16 )的出水端口連接至廊道直線段(12 ) —端，廊道直線段(12 )另一端連接長廓道(7 ) —端，長廓道(7 )的另一端連接至所述閘室(15 )底部的閘底出水孔(10)，所述廓道直線段(12)中安裝有水輪機(13)，廓道直線段(12)還通過閘室長廓道(14)連至下游輸水廓道(17)，下游輸水廓道(17)的出水口位于所述下游閘門(6)的下游，所述閘室長廓道(14)與廓道直線段(12)的連接端口位于水輪機(13)的上游。
2.根據權利要求I所述的具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，其特征是所述閘室(15)的兩側均設有長廓道(7)，長廓道(7)—端位于閘室(15)中部位置，并均通過分流口( 8 )與兩個支管(9 )相連，所述支管(9 )與閘室(15 )底部的閘底出水孔(10 )相通。
3.根據權利要求2所述的具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，其特征是所述閘底出水孔(10)設有多個，它們呈兩排并間隔均勻分布在閘室(15)底部。
4.根據權利要求3所述的具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，其特征是所述閘底出水孔(10)上安裝有蓋板(11)。
5.根據權利要求I所述的具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，其特征是所述上游輸水廊道(16)和下游輸水廓道(17)均設有兩道，它們分別位于河道的兩側。
全文摘要
本發明公開了一種具有發電功能的單水輪機式分散輸水系統，其特征是其結構包括閘室，閘室的上下游端分別設有上游閘門和下游閘門，在上游閘門的上游設有上游輸水廊道的進水端口，上游輸水廊道的出水端口連接至廊道直線段一端，另一端連接長廓道一端，長廓道的另一端連接至所述閘室底部的閘底出水孔，所述廓道直線段中安裝有水輪機，廓道直線段還通過閘室長廓道連至下游輸水廓道，下游輸水廓道的出水口位于所述下游閘門的下游。本發明配合不同的閥門啟閉方案，實現船閘正常運行過程中的發電功能，在向閘室灌泄水的過程中，水流能帶動水輪機實現雙向轉動，從而實現類似潮汐電站的發電功能。
文檔編號E02B9/00GK102852126SQ20121038941
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者錢學生, 鄧星宇, 陶桂蘭, 方家裕, 鄭源 申請人:河海大學