[发明专利]高原高山管道引水至低处发电用水及减少管道流水摩擦阻力的新装置及新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用水源发电、用水及减少摩擦阻力的新装置和新方法，尤其是采用高原高山管道引水发电用水及减少管道流水摩擦阻力的新装置和新方法。 

技术背景

随着世界工业生产的发展，人口的不断增多和人类生活水平的提高，各种各样的能耗也随着增多。为了满足人们用能的需要，世界各国都加大了化石能源的开采和使用。然而因化石能源存量有限和增多使用化石能源又会多排放有害气体，造成能源紧缺和影响环境气候两大问题。为此，世界各国都在努力发展可再生的绿色能源，水力发电便是其中之一种。提出水力发电的话题，绝大多数的人都认识。那就是把江河水筑坝拦阻提高水位，形成人工水库，然后通过安装水轮发电机组，用水库的水去冲击水轮机带动发电机发电。这便是众所周知的水力发电常识。也是现代水力发电的通用装置和方法。然而要建造水坝式水力发电站也有它的不足之处，首先会造成局部淹没山林土地，影响局部生态环境。如对野生动物生存的影响、产生局部气候改变和破坏了正常的鱼类生态交流、造成名胜古迹的灭失，人类居住地迁移， 造成上下游水源失衡，洪灾和战争的及地质灾害隐患等不利影响。此外，还需投入大量的人力物力，耗费大量的建设能源和物质资源，无形中又进一步加剧环境的生态破坏。为了解决上述问题，开发可持续发展的绿色能源，进一步开创水力发电新途径新方法，本发明便为解决上述目的而设计的，具体技术方案如下： 

技术方案： 

传统的、现代的水力发电是以筑水坝拦江河储水，提高水位，利用储水和落差来冲击水轮机带动发电机发电的。能不能不要水坝储水，而又能实现有水发电，并且比原来的设计方案还要发出更多的电来呢？这便是本发明新方案解决的新问题，也是本发明要实现的新目标！ 

参看有关水力发电技术发明资料和传统的水力发电资料发现，水力发电现有管道虹吸引水发电技术，水库开渠引水到另一最低地点发电技术，最常用的便是拦江河筑水坝，提高水位后，用压力管道引水到坝底去冲击水轮机带动发电机组发电方式。其次便分类有高水头大中小流量发电和低水头大流量发电及高低水头，微型发电站等。但不管是那一种那一类型大中小的水力发电站技术，都没有本发明提出的利用高原高山引水发电并结合用水及添加高分材料减少管道流水摩擦阻力，实现高效发电并综合利用的一举多得的新装置及其新方法。具体的实施技术方案如下： 

按地理地形条件来说，我们中国存在有青藏高原、内蒙古高原、陕北黄土高原、云贵高原和广东、广西、四川周边的高山大岭和(黑龙江省)大小兴安岭、长白山、五指山、台湾中央山等 高原高山，而高原高山与平源、盆地、沙漠地区之间存在高度差，最高达九千多米，最低也有千米以上，平均可利用的海拔高度差有五千多米。然而在如此高的高原高山之上又存在有冰川、雪山、高山湖泊、高原江河湖泊，一句话，都存在有大量的水资源，存在有可以利用来发电和可以作为多种用途的水资源。利用高原高山现有的水资源，采用耐压力又不生绣的金属或塑料等适用材料制成的合适的管道，沿选择好的通道，分段分级连接建设多级发电站供水厂，并采用添加高分子材料，减少引水管道的流水摩擦阻力，实现少用水多发电的目标。 

具体选择路线方案一，沿铁路、公路为基础，首先从高原高山上搞好拦水坝引水口，用管道从出水口开始安接到选好的铁路或公路上，沿着路基边分段分级(一般以高差为500-800米一级)建设电站、供水厂。或者以沿途城镇村庄用电用水点分建电站、供水厂。这样做更可适宜电水供应和减少投资成本。一般采取，引水发电再用水，指生产、种植、日常冲洗用水、渔业、牧业、工业等用水，不包括人畜饮用水。如供城市村镇居民用水则需附设净水设备经过消毒净化后再供给用户使用。也可以采用不添加任何材料的高原清洁水发电后，或不发电就直接供给城镇居民作生活饮用水使用。建议利用青藏铁路、公路为基础，把青藏高原上的冰雪水、江河、湖泊之天然水引到新疆、甘肃、四川、云南、贵州、广东、广西、陕西等周边省市广大地区建设电站发电和供水厂使用。沿路安管引水发电供水方案虽然优点很多，但也存在有路程长、管道长、转弯多用管和弯头更多的缺点。然而利 用了现成的路基节省了大量的新开路基费用，初投资还是比新开直线架管路基划算。 

二、当然，为了适用、选择逢山开洞、遇水搭桥的、逢沟设架，遇坑镇平的方法，新开路基来分段分级安管引水发电，供水有时也是一种好的选择方案。 

三、沿江河边安设引水管道分段分级发电、供水方案。