CN111962489A - 一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置，本装置包括多级船闸***、多级省水池***、灌泄水发电机构、抽水泵运水***，利用多级船闸***和多级省水池***降低船闸所需要承受的水头，并且降低船舶过闸时所需水的总量，提高节水率；多级省水***能更好储存闸室向省水池运输的水，提高储水量；灌泄水发电***将闸室与省水池相互灌泄水产生的水能发电，充分利用水资源；泵运水***利用灌泄水***产生的电能将下游的水运到上游，再次提高船闸的节水效果。

Description

一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置
装置领域
本发明涉及一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置。
背景装置
省水船闸除节省船闸用水量（省水量一般可达40％～70％）、保护珍贵的水资源外，还具有降低船闸工作水头，减少解决阀门工作条件的装置难度以及简化船闸输水***，改善上、下游引航道及闸室水流条件的优点。目前省水船闸型式建设较多的是德国，国内建造较少。带省水池的省水船闸在省水船闸中运用最多，关于省水池的设计研究还在继续发展，随着通航运河的建设和水资源的日益紧缺，省水船闸将具有广阔的应用前景，研究省水船闸装置具有重要意义。
目前省水船闸的省水效果难以提高，盲目提高省水效果势必会带来建造成本的增加，在不过分扩大工程总造价的同时提升省水船闸的省水效率，使省水船闸在实际工程中得到广泛应用是目前研究的重点。
发明内容
本发明要解决的装置问题是针对上述现有装置的不足，而提供一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置，该多级省水池的省水船闸发电回灌装置适用于高水头且水资源短缺的地区，利用多级省水池储蓄水位上涨时期的多余的水，而当旱期来临时，将多级省水池中水放出至下游水域中，并利用水位高度差的动能转化为电能，最后通过抽水泵运水***实现灌溉功能，形成一个绿色生产的循环***。
为解决上述装置问题，本发明采用的装置方案是：
一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置，包括多级船闸***、多级省水池***、灌泄水发电机构、抽水泵运水***；所述多级省水池***、所述灌泄水发电机构和所述抽水泵运水***均在所述多级船闸***的右侧；其中，所述多级船闸***包括在水域上设置的多级水位、在每级水位上设置有相对应的船舶和船闸；所述多级省水池***包括多级省水池、输水通道，所述多级省水池布设在上游水域，所述多级省水池上布设有省水池进出口阀门，所述输水通道的一端连接多级省水池，输水通道的另一端连接船闸；所述灌泄水发电机构包括水轮发电机、电塔，所述水轮发电机的水轮布设在输水通道中，所述水轮发电机的发电机布设在输水通道的上方，所述电塔布设在船闸的一侧，其中水轮发电机与电塔通过电线连接；所述抽水泵运水***包括抽水泵、输水管道，其中，所述抽水泵与电塔电线连接，且输水管道连接上游水域、下游水域和抽水泵。
进一步的，所述多级船闸***还包括第一进出水阀门和拦污网，在每级船闸与上一级水域的连通处均设有拦污网，所述拦污网上还设有第一进出水阀门。
进一步的，所述船闸与船闸之间的垂直距离差是30米。
进一步的，所述多级省水池为纵向设置的多层省水池，且每层省水池的侧面均设有省水池进出口阀门，且每层省水池均通过输水通道与船闸连通。
本发明具有如下有益效果：
本发明利用多级船闸***和多级省水池***降低船闸所需要承受的水头，并且降低船舶过闸时所需水的总量，提高节水率，减少阀门工作条件的装置难度以及简化船闸输水***，改善上、下游引航道及闸室水流条件；多级省水***能更好储存闸室向省水池运输的水，提高储水量；灌泄水发电***将闸室与省水池相互灌泄水产生的水能发电，充分利用水资源；泵运水***利用灌泄水***产生的电能将下游的水运到上游，再次提高船闸的节水效果。
附图说明
图1是本发明一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置的结构示意图。
其中有：1-下游水位；2-下游船闸；3-船舶；4-上游船闸；5-上游水位；6-多级省水池；7-省水池进出口阀门；8-水轮发电机；9-进出水阀门；10-抽水泵；11-电塔；12-输水管道；13-拦污网；14-电线；15-输水通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明装置方案，并不限制本发明的保护范围。
如图1所示， 一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置，包括多级船闸***、多级省水池6***、灌泄水发电机构、抽水泵10运水***；图1为了便于直观观察将多级省水池6***、灌泄水发电机构和抽水泵10运水***均放于多级船闸***的前方，所述多级省水池6***、所述灌泄水发电机构和所述抽水泵10运水***均在所述多级船闸***的右侧；
其中，所述多级船闸***包括在水域上设置的多级水位、在每级水位上设置有相对应的船舶3和船闸；所述多级省水池6***包括多级省水池6、输水通道15，所述多级省水池6布设在上游水域，所述多级省水池6上布设有省水池进出口阀门7，所述输水通道15的一端连接多级省水池6，输水通道15的另一端连接船闸；所述灌泄水发电机构包括水轮发电机8、电塔11，所述水轮发电机8的水轮布设在输水通道15中，所述水轮发电机8的发电机布设在输水通道15的上方，所述电塔11布设在船闸的一侧，其中水轮发电机8与电塔11通过电线14连接；所述抽水泵10运水***包括抽水泵10、输水管道12，其中，所述抽水泵10与电塔11电线14连接，且输水管道12连接上游水域、下游水域和抽水泵10。
进一步优选的，为了防止将上游水域中淤泥、漂浮物等非水物质流入下游水域，增加下游水域的水质污染程度；在多级船闸***中还设计了第一进出水阀门9和拦污网13，在每级船闸与上一级水域的连通处均设有拦污网13，所述拦污网13上还设有第一进出水阀门9。
进一步的，为了获得最佳的灌溉效果，将所述船闸与船闸之间的垂直距离差设为30米。
进一步的，为了减少省水池的占地面积，将多级省水池6设计为纵向设置的多层省水池，且每层省水池的侧面均设有省水池进出口阀门7，且每层省水池均通过输水通道15与船闸连通。
船舶3从上游进入上游闸室，等待船舶3进入闸室泊稳之后，关闭上游船闸4闸门，打开进出水阀门9，使水流进入省水池，并带动水轮发动机工作，打开多级省水池6最上方的多级省水池6进出口阀门，保持其他多级省水池6进出口阀门关闭，等待多级省水池6最上方的级室充满水之后，打开下面的第二级多级省水池6进出口阀门，关闭最上方的多级省水池6进出口阀门，等待第二级级室充满水之后再依次进行以上操作，最后使多级省水池6的级室都灌满水，此时上游船闸4多余的水泻向下游闸室，待上下游闸室水位齐平后，打开上下游船闸2之间的闸门，使船从上游闸室驶向下游闸室，待船泊稳后，关闭上下游船闸2之间的闸门，将下游闸室的水泻向下游，使下游闸室的水位与下游水位1齐平，打开下游船闸2的闸门，使船安全驶向下游。
当船舶3从下游进入下游闸室，等待船舶3进入闸室泊稳之后，关闭下游船闸2闸门，打开进出水阀门9，并打开多级省水池6最下级级室省水池进出口阀门7，使水流从省水池进入闸室并带动水轮发动机工作，当最下级级室的水泻完后，打开上面一级级室省水池进出口阀门7，依次按照以上顺序泄水，当省水池中储存的水泻完，如果下游闸室的水位未达到上游闸室的水位，即将上游闸室水泻向下游闸室，等水位一致后，打开上下游船闸2之间的闸门，使船驶向上游闸室，船舶3泊稳后关闭上下游船闸2之间的闸门，由上游进水抬高上游闸室水位，水位齐平后，打开上游船闸4闸门，使船安全进入上游。
灌泄水通过输水廊道经过水轮发动机，使水轮发动机运转发动，所产生的电能经过电塔11到达抽水泵10，抽水泵10利用电能将下游的水抽到上游，以此补充上游水资源。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的装置构思范围内，可以对本发明的装置方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种多级省水池的省水船闸发电回灌装置，其特征在于：包括多级船闸***、多级省水池***、灌泄水发电机构、抽水泵运水***；所述多级省水池***、所述灌泄水发电机构和所述抽水泵运水***均在所述多级船闸***的右侧；
其中，所述多级船闸***包括在水域上设置的多级水位、在每级水位上设置有相对应的船舶和船闸；
所述多级省水池***包括多级省水池、输水通道，所述多级省水池布设在上游水域，所述多级省水池上布设有省水池进出口阀门，所述输水通道的一端连接多级省水池，输水通道的另一端船闸；
所述灌泄水发电机构包括水轮发电机、电塔，所述水轮发电机的水轮布设在输水通道中，所述水轮发电机的发电机布设在输水通道的上方，所述电塔布设在船闸的一侧，其中水轮发电机与电塔通过电线连接；
所述抽水泵运水***包括抽水泵、输水管道，其中，所述抽水泵与电塔电线连接，且输水管道连接上游水域、下游水域和抽水泵。
2.根据权利要求1所述的多级省水池的省水船闸发电回灌装置，其特征在于：所述多级船闸***还包括第一进出水阀门和拦污网，在每级船闸与上一级水域的连通处均设有拦污网，所述拦污网上还设有第一进出水阀门。
3.根据权利要求1所述的多级省水池的省水船闸发电回灌装置，其特征在于：所述船闸与船闸之间的垂直距离差是30米。
4.根据权利要求1所述的多级省水池的省水船闸发电回灌装置，其特征在于：所述多级省水池为纵向设置的多层省水池，且每层省水池的侧面均设有省水池进出口阀门，且每层省水池均通过输水通道与船闸连通。
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