CN104863086A - 利用海水发电的防波堤 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用海水发电的防波堤，其中主要包括挡浪墙（1）海水导流槽（2）挡土墙（3）两墙连固梁（4）辅助水槽（5）加压水道（6）喇叭状引水渠（11）引水渠闸门（12）水压调节坑（14）尾水收集坑（15）和水车式水轮机（16）组成，所述利用海水发电的防波堤在海水退潮后，露出水面的海滩（8）上，向地下4米以上深的地方建造。然后通过喇叭状的引水渠把海水往地下引，利用地上与地下形成的落差，推动架在海水导流槽上的水车式水轮机（16）转动然后通过增速装置带动发电机转动，完成发电的目的。本发明所提供的利用海水发电的防波堤，具有不用建导流明渠，不搞江河截流，不搞淹没区，不用移民，建设周期和建设费用极大的降低对自然环境和地质的破坏和影响降到最低，而且不受任何极端干旱天气的影响一年四季都能正常发电等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种海边防波堤，特别涉及适用于利用海水发电的防波堤。
背景技术
目前人类利用水能发电已有多年的历史和成熟的技术，但现在的水电工程建设工艺复杂，施工周期长，投资量大，移民多，以三峡工程为例：十几年的建设周期，上千亿元的投资，上百万的移民，大面积的淹没区对当地地质，自然环境造成一定的影响，还有战争状态下的保护难题等，虽然现在也有一些技术如申请号2014106090232所公开的用于防洪和发电的江河大堤技术，较好的解决了如三峡水利工程所存在的一些缺点和不足，但是该技术自身受极端干旱天气和枯水期影响较大，很难正常发挥作用，达不到经济效益的最大化。特别在东北地区还有漫长的冬季，影响就更大了。
发明内容
本发明的一个目的是在于克服上述缺点和不足，提供一种不需要建导流明渠，不用将江河截流，没有淹没区，也不需要移民，建设周期和建设费用极大的降低而且不受任何极端干旱天气和枯水期影响，集防风浪和发电两种功能为一身的利用海水发电的防波堤。
本发明的技术核心是充分利用水往低处流的原理，用喇叭状的引水渠（11）向地下引退潮后的海水，利用地上与地下形成的落差，加上喇叭状引水渠（11）的作用，共同所产生的能量发电。
本发明在海水退潮后，露出水面的海滩上，向地下4米以上深度的地方建一条海水导流槽（2）靠海（9）一侧的是挡浪墙（1）靠岸边陆地(10)一侧的是挡土墙（3）两墙中间的距离就是海水导流槽（2）它们建在一个共同的基础上，形成一个整体，就是利用海水发电的防波堤图1.
本发明为了保证利用海水发电的防波堤的整体性和稳固性，每隔一段距离（30-35米）在挡土墙（3）的上部与挡浪墙（1）的中部用横梁把两墙连接在一起简称两墙连固梁（4）与之相对应的部位在档浪墙（1）中部建一个加压水道（6）从墙外的辅助水槽（5）内自动向导流槽（2）内引水，利用落差为导流槽（2）内不断加压，当然在加压水道(6) 的入口处要安装闸门（7）随时调整水压也就是流量图2。
本发明为了海水导流槽(2) 内的水流够快压力够大，在导流槽（2）前面设置一个水压调节坑（14）水压调节坑（14）的宽度是海水导流槽（2）宽度的2.5倍以上，水压调节坑（14）的上方前面是喇叭状的引水渠（11）引水渠的大口与小口的比例在10：1以上引水渠（11）的大口与小口的落差在4米以上，为的是保证进入导流槽内的水流够快，压力够大图3。
本发明为了海水导流槽（2）内的水流稳定在合适的范围内，在水压调节坑（14）内设有漂浮式开关，当涨潮时坑内进水多水位升高，漂浮式开关在浮力作用下上升触动了关闸门的开关，这时喇叭状引水渠闸门（12）部分关闭，再上升，再关闭一部分闸门，以此类推，直到坑内水位不升为止，当落潮时水位下降漂浮式开关在下降当中又触动开闸门的开关，把涨潮时关闭的闸门重新打开，保证了导流槽内水流始终保持在一个合适的范围内。
本发明的海水导流槽（2）前面是水压调节坑（14）后面尾部是尾水收集坑（15）也是整个防波堤中最低点，两个坑的落差在4米以上，这就需要海水导流槽（2）保持在一个合适的坡度上，（大约千分之0.8米）把两个坑连接起来，当前面的水流到尾水收集坑（15）达到一定量时设置在坑内的漂浮式开关上升，启动设在坑内的水泵工作把坑内的水排到挡浪墙（1）外的辅助水槽（5）内，一部分水通过加压水道自动流到导流槽（2）内利用落差为海水导流槽（2）加压，大部分溢出辅助水槽（5）回流大海，辅助水槽（5）内的水除了落潮时有尾水收集坑（15）排出的水外，当涨潮时海水自然吧辅助水槽灌满海水使辅助水槽（15）里始终有水随时为导流槽（2）多次加压，因为从头到尾每隔30多米就有一个加压水道（6）。
本发明的海水导流槽（2）本身不能发电，必须通过架在海水导流槽（2）上的水车式水轮机（16）相配合来发电，因为海水导流槽（2）内的水通过地上与地下形成的落差和喇叭状引水渠的作用，加上加压水道不断的加压水流够快，压力够大推动架在导流槽（2）上的水车式水轮机（16）转动，再通过增速装置带动发电机转动，完成发电的目的图4.
本发明的优点：
1. 当利用本发明修建利用海水发电的防波堤时不用搞江河截流不用建导流明渠，没有淹没区，更不需要移民节省的费用相当可观，而且两年左右就可以完成一期工程。
2. 本发明对地质和自然环境造成的破坏和影响降到了最低，而且还不占用耕地。还能保护岸边不受风浪侵害。
3. 本发明不受任何极端干旱天气和枯水期的影响，一年四季都能正常发电，因离用电的用户较近，输电成本较低。
附图说明：
本发明的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了。其中相同的部位使用相同的标号其中：
图1是本发明利用海水发电的防波堤的横截面示意图。
图2是本发明利用海水发电的防波堤中有两墙连固梁（4）和加压水道（6）部位的横截面示意图。
图3是本发明利用海水发电的防波堤整体的鸟瞰示意图。
图4是本发明利用海水发电的防波堤中海水导流槽（2）上安装水车式水轮机（16）工作时部分效果示意图。
具体实施方式：
参照图1其中描述了利用海水发电的防波堤的横截面示意图，防波堤其具有的挡浪墙（1）海水导流槽（2）挡土墙（3）辅助水槽（5）它们是一个整体的建在一个共同的基础上，在海水退潮后露出水面的海滩（8）上低于退潮后的海面（9）以下4米以上深度的地方建造，总长度在6公里以内为宜。
参照图2其中描述了利用海水发电的防波堤中有两墙连固梁（4）和对应的部位中有加压水道（6）的横截面示意图，图中所述的挡浪墙（1）和挡土墙（3）两墙中间的距离就是海水导流槽（2）为了增加整个防波堤的整体性和稳固性在两墙的中间用横梁连接起来简称两墙连固梁（4）（每隔30多米建一个），导流槽内的水在喇叭状引水渠（11）和水压调节坑的作用下刚开始水流较快压力够大，在往后面流动时因导流槽墙壁摩擦的作用和水流自身的原因水流速会慢慢的降低下来为了防止水流降速，在两墙连固梁相对应的部位，在挡浪墙的中部建一个加压水道（6）把墙外辅助水槽（5）内的水自动引到导流槽内，利用地上与地下的落差不断的为导流槽（2）加压，当然加压水道要设置闸门（7）随时调整水压。
参照图3其中描述了利用海水发电的防波堤整体的鸟瞰示意图，所述利用海水发电的防波堤正中间上边是喇叭状的引水渠（11）它的入水口处安装了多个闸门(12)和水压调节坑内的漂浮式开关相配合控制流入导流槽内的水流，在闸门前面，安装着拦漂网，用来净化流进导流槽（2）内的水质，保证水车式水轮机（16）正常工作。喇叭状引水渠（11）入水口是整个防波堤中的最高点，尾水收集坑（15）是最低点，两者的落差在8米以上，当水流到尾水收集坑（15）后达到一定量时，设在坑内的漂浮式开关上升触动水泵开关启动设在坑内的水泵工作，把坑内的水排到挡浪墙（1）外边的辅助水槽（5）内，一部分通过加压水道（6）自动回流到海水导流槽（2）内，利用落差为导流槽加压，其余大部分水溢出辅助水槽（5）回流大海。
参照图4其中描述了利用海水发电的防波提中海水导流槽上架设水车式水轮机（16）部分的工作实施情况。导流槽（2）内的水流在喇叭状引水渠的作用下加上地上地下引水形成的落差，两种情况共同作用在导流槽（2）内推动架在导流槽上的水车式水轮机转动，然后通过增速装置，带动发电机转动，完成发电的目的。
上述实施例是对本发明进行说明，并非对本发明进行限定，本发明要求保护的构思和范围都记载在本发明的权利要求书中。
Claims (9)
1.一种利用海水发电的防波堤，其中包括挡浪墙（1）海水导流槽（2）挡土墙（3）辅助水槽（5）两墙连固梁（4）加压水道（6）加压水道闸门（7）喇叭状引水渠（11）引水渠闸门（12）引水渠拦漂网（13）水压调节坑（14）尾水收集坑（15）和水车式水轮机（16）所述利用海水发电的防波堤其特征是建在海水退潮后露出水面的海滩上（8）在低于海平面（9）以下4米深的地方建造，总长度在6千米以内为宜图1图2图3。
2.根据权利要求1所述挡浪墙（1）海水导流槽（2） 挡土墙（3）两墙连固梁（4）辅助水槽（5）加压水道（6）其特征是建在一个共同的基础上，是一个整体的建筑，建在海滩（8） 以下足够深处图1图2。
3.根据权利要求1所述挡浪墙（1）其特征是以防浪为主，按防百年以上一遇的强风浪标准设计建筑，但各地的浪高情况有所不同，要因地制宜，不能搞统一的设计标准图1。
4.根据权利要求1所述水压调节坑（14）尾水收集坑（15）海水导流槽（2）其特征是水压调节坑（14）在高处，尾水收集坑（15）在低处，两个坑的落差在4米以上，两坑中间由带一定坡度的海水导流槽（2）相连，主要作用是和水车式水轮机（16）相配合发电图3图4。
5.根据权利要求1所述喇叭状引水渠（11）引水渠拦漂网（13）其特征是喇叭状引水渠（11）的大口与小口的比例在10:1以上，大口与小口的落差4米以上为的是增加水的压力或者是水的流速， 引水渠拦漂网（13）的目的是防止海上的漂浮物流进海水导流槽（2）内影响导流槽上架设的水车式水轮机（16）正常工作图3图4。
6.根据权利要求1所述引水渠闸门（12）水压调节坑（14）其特征是水压调节坑（14）内设有漂浮式开关，当涨潮时水压调节坑（14）内进水多水位升高漂浮式开关上升触动关闸门的开关部分引水渠闸门（12）关闭，当退潮时坑内水位下降漂浮开关在下降中又触动了开闸门的开关，又把关上的闸门全部打开，起到稳定水压的作用，不能因涨潮落潮而变化。
7.根据权利要求1所述，挡浪墙（1）其特征是不仅阻挡风浪，还要为海水导流槽（2）不断注水加压，在挡浪墙（1）中部每隔一段距离设置一个加压水道（6）把辅助水槽（5）中的水利用地上与地下的落差，自动流到海水导流槽（2）内起到加压的作用，当然加压水道口（6）要设置闸门（7）调控水压，在加压水道相对应的部位设置一个两墙连固梁（4）把挡浪墙（1）和挡土墙（3）连在一起为整个利用海水发电的防波堤起到整体性和稳固性的作用图2。
8.根据权利要求1所述，尾水收集坑（15）其特征是尾水收集坑(15)是整个防波堤当中的最低点，它的作用是把导流槽（2）流下来的水收集起来，当坑内的水达到一定程度时，设在坑内的漂浮式开关上升启动设在坑内的水泵工作把坑内的水排到辅助水槽（5）当中去。
9.根据权利要求1所述辅助水槽（5）其特征是主要的作用是为海水导流槽（2）通过加压水道（6）加压多余的水溢出辅助水槽（5）回流大海。
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