利用海力调度河水的方法

摘要

一种利用海力调度河水的方法，属于新兴水利、水电领域。特别涉及一种主要利用海浪动能采集、配置、传递、调度、储存入海独流河水的液力系统。系统同时利用电力配置了大、小水电的发电尾水；利用电网谷电配置了滞洪区群井的井水，使系统形成多水源、多供水地的新兴宏观液力传输系统。系统运行时，水体以光的速度传递到任意远距离任意高度的海库盆、变压塔蓄积，执行先发电后用水的原则。变压塔可以切换三种不同水压，农田灌溉不受时空、地域、流量限制。系统在大规模转移淡水的同时，调度、放大了电力；系统针对旱涝两局地时刻显现防灾减灾的功能；为森林防火、城市消防提供强大水压和流量；系统可以与传统大水利、大水电、电网实施高度融合。

主权项

一种利用海力调度河水的方法(简称：压力河水调度系统)，由设置在入海独流河坝库和蓄积的河水、海底供水隧道、海底供水机井、海底压力管道总汇、压水机构、结构成海力场；由设置在大陆海岸的压力河水接收机构、倒虹吸隧道；设置在大山底部的盾构隧道、小水电曲线上网技术构成、上山梯级水平隧道、连接机井群；设置在分洪区的群井电力泵站；设置在平原、高原平地的三级格状管网、节点构筑物、海库盆、变压塔、主/支流供水管道、多头供水器等，共同构成的压力河水调度系统，其特征包括：布局在与入海独流河坝库对位的海力场中的矩形阵列，由轴对称的环绕迂回供水管道的横向线外侧后面连接着对位的海底机井群；从环绕迂回供水管道的左右纵向线内侧面引出若干行横向轴对称的输入管道砼体，分别插入两行横向压水机构的结构砼体的A面，形成双向供水的格局；中轴线上的纵向海底压力管道，其向岸一端穿出环绕迂回供水管道的前面横向线的留口，连接着海岸构筑的压力河水接收机构；海力场中的一段又以轴对称的形式从其左右外侧横向引出若干行输出管道砼体，分别插入两行横向压水机构的结构砼体的B面，形成双向输出压力河水的格局；上述海底压力管道总汇属于海力场矩形阵列的平面装配。配置在矩形阵列中平面装配的压水机构，由沉入海底的结构砼体、压在结构砼体上的配重砼体、浮在海浪中的组合浮体、连接配重砼体和组合浮体的粗索链结构而成；若干独立的压水机构A面的连接管口连接着输入管道砼体；其B面的连接管口连接着输出管道砼体。上述压水机构的装配属于海力场矩形阵列的立体装配。第一种采水机构涉及的独流河坝库蓄积河水通过海底盾构隧道、海底机井群，将自由压力的河水输入环绕迂回供水管道，为输入管道砼体供水，该管道的连接管与压水机构的结构砼体的A面管口连接；压水机构的组合浮体将涌浪的上浮动力传递给粗索链，粗索链连接的配重砼体将结构砼体的4个立式巨型活塞缸的活塞杆拉起来，使自由压力的河水打开活塞的阀门，河水漏入活塞缸的无杆腔；当海浪的上浮力停止时，活塞的阀门自动封闭，配重砼体的质量压力，和坝库水头的压力将活塞缸无杆腔的河水压出，从结构砼体的B面管口进入输出管道砼体，形成一级流量合力；与此同时，活塞缸的有杆腔吸入新的自由压力河水；当活塞不停地执行单向运行时，众多压水机构压出的压力河水在中轴线上的海底压力管道中，形成强大无比的二级流量合力，高速度地注入设置在大陆海岸构筑的压力河水接收机构；海力场矩形阵列的压水机构和海底压力管道总汇与引证的技术显著区别是，两种液体在运行：动力液体的海浪运行在系统的体外，介质液体的河水运行在系统的体内，通过压水机构将海浪动力传递给介质河水，使介质河水成为淡水资源和能源资源的复合体。布局在大陆平原、高原平地上的三级格状管网，通过节点构筑物微调地面高度差、微调管道埋设方向；通过改进的盾构井与倒虹吸隧道连接；平原管网通过梯级上山水平隧道、机井的上升管连接，多层分割、分散河水介质的自由压力，与高原管网连接；平原管网通过压力河水接收机构，与海力场矩形阵列的海底压力管道连接；由入海独流河坝库的蓄积河水、海底盾构隧道、海底机井、海力场矩形阵列、压力河水接收机构、管网、小水电曲线上网技术构成、大水电大型电力泵水站、滞洪区群井泵水站、变压塔、海库盆或“O”型无限循环放大母子水电站共同结构成的压力河水调度系统，是可以任意扩大连接的宏观液力系统。 当系统充满河水后，新注入的河水介质以可见光的速度，调度至任意远距离的任意高度的组合海库盆，为大规模转移入海独流河坝库的蓄积河水、滞洪区群井的井水、小水的发电尾水、大水电发电尾水创造了无限空间，增加了淡水资源总量；调度河水等同于调度电力，系统通过组合海库盆放大了海浪动能，系统通过“O”型无限循环放大母子水电站放大了电能、为一个国家能源资源总量的扩大创造了无限的空间。布局在第三级格状管网节点的变压塔是农业灌溉自来水的管理机构；变压塔主体是钢筋混凝土圆柱体结构，顶部是圆柱体框架结构，顶部中心露出一部分圆锥体水葫芦的斑马条纹；变压塔的内部设置两层井字形格状大梁，上面的大梁是安置圆锥体水葫芦的支持体，水葫芦与钢筋混凝土圆锥台体管配副密封；下面的大梁是清理变压塔底部沉积物的木板铺设道路支持体，与大梁中线对位的变压塔壁面开设一个进出通道——维修圆孔，该通道由内外法兰管道密封；变压塔的地下壁面开设4个圆孔，壁外连接着第三级管网和闸阀，内部通过90°弯管连接着上升管，上升管被钢筋混凝土包容体所包容；变压塔向外与主流供水管道、小型发电站供水管道连接，通过闸阀管理；变压塔的上部是观光瞭望塔，通过直升电梯上下。变压塔是压力河水调度系统的机械机构组成部分；当变压塔与系统连接时，压力河水从塔内上升管喷出，逐渐将水葫芦浮起来密封在圆锥台体管中，此时就可以执行先发电后用水的规定；当发电尾水蓄积在蓄水池中，便形成了低压灌溉水源，低压灌溉水源适应平原农田大水漫灌；当系统压力不足不能发电时，灌满变压塔关闭系统，使用变压塔的较高压力水源，较高压水源适应针对不同高度的耕地，实施高度自动化的喷淋灌溉；当需要灭火、消防供水时切换成系统水压；设置在高山之巅的变压塔，对山地实施放射状的居高临下的供水方式，农田都能获得高度自动化的喷淋灌溉。布局在小水电站下游的泵水站是系统的配水机构，该机构由小围堰、过滤池、系统连接、泵水站结构而成；布局在大水电站坝库下游左右岸的大型电力泵水站与系统连接，成为系统季节性补/配水的机构；布局在各地滞洪区的大型电力泵水站与系统连接，成为系统常年补/配水的机构。第二种采水机构采集的是深山小水电的发电尾水，它为系统提供了优质淡水资源；附加的大水电的大型电力泵水站，在丰水季节大规模地向系统提供优质淡水；第三种采水机构采集的是滞洪区群井的优质地下水；它们的共同特征是：在调度了优质淡水资源的同时，转移、放大了电力；针对旱涝两局地同时显现防灾减灾的功能，使大地径流获得重新分配；既能使系统水资源得到优化配置，又能将低价电力改变为高价电力，节省了巨额的输变线路的投资；增加了一个国家的淡水资源总量和能源资源总量。布局在工业区、城市群附近的海库盆或海电站完全依靠系统供给压力河水，形成先发电后用水的固定格局；当某些地区只用电不用水时，会造成淡水资源的巨大浪费，建议：涉及工业区/城市群的压力河水调度系统终端连接“O”型无限循环放大母子水电站，用以解决淡水资源不足和/或淡水资源巨大浪费的问题。 如果涉及工业区/城市群的压力河水调度系统终端连接的是“O”型无限循环放大母子水电站，海电站即刻完全依靠系统供给压力河水，执行先发电后用水的原则，发电尾水供给工业区/城市群供水站处理；当工业区/城市群只用电不用水时，关闭压力河水调度系统的蝴蝶阀活门，放大电站执行定量水体的无限循环放大发电；人们可以根据投入与产出的比例，根据投入与产出的速度收获“O”型无限循环放大母子水电站发电效益的剩余价值。